d'après
concours technicien de recherche
INRA
2003
QCM : 24 questions à
réponses courtes (26 points- temps
conseillé : 70 min)
Classez dans l'ordre croissant les unités :
litres, hectolitre, centilitre, mililitre, microlitre,
nanolitre ( ½)
nanolitre, microlitre, mililitre,
centilitre, litre, hectolitre.
Combien faut-il diluer une solution 10 M pour obtenir
une solution 0,5 M ( ½).
10/0,5 = 20 fois
Pour obtenir 500 mL d'une
solution de chlorure de potassium ( une mole = 74,55 g)
à 20 mM, quelle est la quantité de produit
à peser ? préciser l'unité ( 1
pt)
Qté de matière = volume solution (L) *
concentration ( mol/L) = 0,5*0,02= 0,01 mol
masse = masse molaire * Qté de matière =
74,55 * 0,01= 0,745 g.
Les chercheurs d'un laboratoire utilisent 250 g d'un
produit X par semaine. Pour approvisionner le stock de ce
produit vous devez commander la quantité
suffisante pour 6 mois, sachant que ce produit est vendu
en flacon de 500 g au prix unitaire de 20 euros ( 1 mois
= 4 semaines). Combien de flacons devez vous
commander ? Quel est le montant de l'achat ? ( 1
pt)
6 mois = 24 semaines ; 0,25 *24 =
6 kg ou 12 flacons de 500 g
;
prix : 12*20 = 240
euros.
Ecrire la réaction entre
un ester R1-COOR2 et une base KOH.
Donner le nom de la réaction ( 1 pt)
R1-COOR2 +
KOH --> R1COOK + R2OH
saponification
Soit une solution mère
concentrée 20X ( 20 fois) à partir de
laquelle vous devez préparer une solution 1X en la
diluant avec de l'eau distillée. Quel volume de
solution mère faut-il prélever pour obtenir
2 L de solution diluée ? Quel volume d'eau
distillée faut-il ajouter ? ( 1 pt)
volume solution mère
: 2000 / 20 = 100 mL ; volume eau distillée : 1900
mL.
Quelle est la signifcation de
ces pictogramme ( 1pt)
* Il faut éviter le
contact avec la peau et ne pas inhaler les vapeurs de ce
produit (3).
* c'est un produit qu'il faut tenir éloigné
des sources de chaleur, des flammes et des
étincelles et pour lequel il faut éviter
les chocs (2).
* c'est un produit qui associé à un
combustible, peut amener ce dernier à sa
combustion (1).
Que signifie solution
saturée en chlorure de sodium ? (½)
On observe au fond de la
solution un dépôt solide de chlorure de
sodium : on a dissout la quantité maximale de sel
pour une température donnée.
Un litre de solution contient 8
g d'hydroxyde de sodium NaOH. calculer sa concentration
Na : 23 ; O: 16 ; H : 1 g/mol ( 1 pt)
masse molaire NaOH : 40
g/mol ; Qté de matière (mol) = masse (g) /
masse molaire (g/mol) = 8 / 40 = 0,2
mol
; soit 0,2
mol/L
Ecrire la formule
semi-séveloppée des composés
suivants : (1,5 pts) diméthyl 3,5 heptène3
; butanone2 ; acide propanoïque
CH3-CH2-COOH
: acide propanoïque ;
CH3-CH2-CO-CH3 :
butanone ;
CH3-CH2-C(CH3)=CH2-CH(CH3)-CH2-CH3.
Donner le nom du composé
suivant
CH3-C(CH3)-CH2-CO-CH2-CH3.
( 2pts)
5-méthylhexan-3-one
Afin de préparer une
solution diluée à partir d'une solution
concentrée d'acide ; faut-il verser l'eau dans
l'acide ou l'inverse ? Pourquoi ? (½)
verser l'acide dans l'eau;
l'inverse conduit à des projections
d'acide.
Convertir les nombres dans
l'unité indiquée: (1,5 pts)
12 ng = 12 10-9 g
= 12 10-6 mg
0,0002 dL =
2 10-4 dL = 2
10-3 cL = 2 10-2 mL
1,5 10-5 mg
= 1,5 10-8 g = 15
ng = 15 000 pg
2,5 cm * 0,4 cm =
1 cm² = 100
mm²
Combien pèse 12
mL
d'eau ( en gramme)( 1 pt)
12 m
g = 12 10-6
g.
Quelle est la signification des
sigles ou unités suivants ( 1,5 pts)
INRA institut national de
recherche agronomique ; EPST
Etablissements publics
à caractère scientifique et
technologique ; kDa :
Da = Dalton = Unité
de poids moléculaire correspondant à la
masse d'un atome
d'hydrogène
qsp quantité
suffisante pour ... ;
OGM
organisme génétiquement
modifié
Tout nucléide est
défini par trois lettres
AZX. Expliciter ces trois lettres (
1,5 pts)
X: nature élément chimique ; Z : n°
atomique ; A : nombre de nucléons, nombre de
masse
Classer les solvants par ordre
de polarité croissante : (1,5 pts): eau ,
acétonitrile, hexane, dichlorométhane,
dodécane
dodécane, hexane,
dichlorométhane, acétonitrile,
eau
Quelle est la différence
entre répétabilité et
reproductibilité ( 1pt)
La
répétabilité va quantifier la
dispersion des mesures. Lors que la mesure est
répétée, elle varie dans un
intervalle donnée par la
répétabilité. La
répétabilité est une valeur
statistique.
Une expérience est
« homologuée » comme reproductible, si
deux chercheurs différents, travaillant dans des
laboratoires différents, indépendants, et
partant des mêmes conditions expérimentales,
trouvent les mêmes conclusions.
Quelle est la différence
entre la limite de détection, la limite de
quantification et la limite d'identification ( 1 pt)
La limite de
détection est la plus petite valeur d'une
activité qui peut être décelée
par un procédé de mesure à des
conditions définies et pour un degré de
confiance choisi.
La limite de quantification
est la plus petite concentration ou teneur de
lanalyte pouvant être quantifiée, avec
une incertitude acceptable, dans les conditions
expérimentales décrites de la
méthode.
Définir le terme
"éluotropie" ( 1 pt)
Le pouvoir éluant
d'un liquide dépend de sa propre polarité.
Les liquides classés ci-dessous le sont par
polarité croissante. On obtient ainsi une
série
éluotropique.cyclohexane
; tétrachlorométhane;
dichlorométhane ; pyridine ; propanone ;
méthanol ; eau
Définir le terme "phase
inverse" ( 1 pt)
La phase normale est
constituée de gel de silice. Ce matériau
est très polaire. Il faut donc utiliser un
éluant apolaire. Ainsi lors de l'injection d'une
solution, les produits polaires sont retenus dans la
colonne, contrairement aux produits apolaire qui sortent
en tête. L'inconvénient d'une telle phase,
c'est une détérioration rapide au cours du
temps du gel de silice, ce qui entraîne un manque
de reproductibilité des séparations.
- La phase inverse : La phase inverse est majoritairement
composée de silice greffées par des
chaînes linéaires de 8 ou 18 atomes de
carbones (C8 et C18). Cette phase est apolaire et
nécessite donc un éluant polaire (ACN,
MeOH, H20). Dans ce cas, ce sont les
composés polaires qui seront élués
en premier.
Donner, en chromatographie, le
principe d'une séparation par échange
d'ions ( 1pt)
Les échangeurs d'ions
sont des macromolécules insolubles portant des
groupements ionisables, qui ont la
propriété d'échanger de façon
réversible certains de leurs ions, au contact
d'autres ions provenant d'une solution.
Quels sont les objectifs d'une
validation de méthode ? ( 1,5 pt)
Que signifie le terme de
traçabilité dans un laboratoire de
recherche ? ( 1 pt)
Possibilité de
retracer l'origine, en particulier
génétique, d'un produit alimentaire
QCM : 24 questions ( cochez
les bonnes réponses
+½ par bonne réponse; 0 si vous ne cochez
rien ; -½ par réponse fausse)
Pour préparer une solution à pH 8,5
à partir d'une solution à pH 5 vous
ajoutez
- de l'eau ; - une solution basique
( bon) ; une solution
acide.
Pour éliminer un produit toxique :
- Vous le jetez à l'évier.
- Vous le diluez et le versez dans l'évier.
- Vous le déposez à l'endroit prévu
pour le tri des produits chimiques (
bon).
Pour prélever précicémént
0,75 mL d'une solution vous utilisez
- Une pipette automatique à volume réglable
1000 mL.(
bon)
- Une pipette automatique à volume réglable
5000 mL.
- Une pipette graduée de 5 mL
- Une éprouvette graduée de 5 mL
Une longueur d'onde égale à 490 nm
correspond à une raie lumineuse de lumière
chromatique
- dans l'ultra violet ; - dans l'infra rouge ; dans le
visible (bon)
Une solution aqueuse 0,01 M de chlorure
d'hydrogène a pour pH : 0,01 ; 1 ; 2 (
bon); 10
Pour préparer une solution 0,1 M de naCl,
quelle masse de sel doit-on alouter à 1 L d'eau,
sachant que la masse molaire est de 58 ,44 g? 58,4g ;
5,84 g (bon) ; 0,584 g.
Déterminer la fonction chimique des formules
suivantes R-H2OH (
alcool) ; RCHOH :
aldehyde ; R-COOH (
acide) ; R-NH2
amine.
Vous mesurez l'efficacité d'une colonne
chromatographique par : - sa longueur ; - son nombre de
plateaux théoriques (
bon) ; - sa
granulométrie ; sa phas stationnaire.
Que vaut un picogramme ? 10-6 g ;
10-12 g (bon) ;
109 g ; 10-9 g.
Vous rensersez un flacon d'acide sulfurique
concentré sur la paillasse :
- Vous ajoutez de la soude pour le
neutraliser(bon).
- Vous appelez les pompiers
- Vous mettez des gants
(bon)
- Vous épongez avec un papier absorbant
spécial
Parmi ces molécules, lesquelles ne constituent
pas une base CH3OH ; KOH
( base) ; NaCl ;
CH3COOH ; NH3 (
base)
Situation rencontrée à la suite d'une
préparation de phase :
miscibilité
non miscibilité
acétonitrile / eau
oui
dichlorométhane/eau
oui
hexane/ dichlorométhane
oui
méthanol/eau
oui
Un composé lipophile est miscible dans l'eau ;
- acétonitrile ( bon)
; - tampon acétate de sodium.
L'analyse d'un composé par RMN permet
d'obtenir
- sa structure ( bon)
- son indice de réfraction
- son absorbance.
Quelle est l'information fournie par l'analyse d'un
composé par spectrométrie de masse ?
- l'absorbance
- le pourcentage massique
- la masse moléculaire (
bon)
- la masse volumique
Quel est le pH de la solution obtenue à partir
des composés suivants ?
pH<7
pH=7
pH>7
HCl
bon
NaOH
bon
CH3COOH
bon
H2SO4
bon
L'acide oxalique
H2C2O4 est un diacide
faible. Quelle est l'espèce qui prédomine
dan chacun des domaines suivants :
pH<pKa1
pKa1<pH<pKa2
pH>pKa2
H2C2O4
bon
HC2O4-
bon
C2O42-
bon
Vous devez centrifuger 3 tubes de même poids
dans un rotor à 6 positions. Comment disposez vous
les tubes ?
a- Avec un tube suppléméntaire de
même poids
d- avec un tube vide supplémentaire
bons : a et b
Le "blanc" d'une analyse en
colorimétrie est obtenu en mesurant
- de l'eau ultra pure
(bon)
- les réactifs
d'analyse sans échantillon
- du méthanol
- l'air
Sur un ordinateur, pour manipuler des données
numériques, vous utilisez - un traitement de
texte
- un logiciel système
- un logiciel de bases de données
- un tableur (bon)
En chromatographie liquide haute performance,
lorsqu'on fait varier au cours d'une analyse les
proportions des différents solvants constituants
la phase mobile, on dit que l'on opère en mode -
isocratique; - gradient
(bon); isotherme
Apparier les logiciels et les applications
suivantes
traitement de texte
base de données
navigateur internet
présentation
autre
word
oui
excel
oui
powerpoint
oui
acces
oui
netscape
oui
Classer par ordre de sensibilité croissante (
capacité à mesurer de faible
quantité) les techniques suivantes : SM ; UV ; RMN
; IR ; UV ; IR; SM; RMN
problème 1 ( 6,5 pts)
:
Définir la technique de chromatographie en 2
ou 3 phrases. Citer deux techniques
C'est un ensemble de
procédés, applicables à des
mélanges moléculaires ou ioniques,
basés sur des différences de distribution
des solutés entre une phase stationnaire,
généralement dispersée, et une phase
mobile continue, les deux phases étant mises en
contact intime et à contre courant."
CCM ; chromatographie liquide haute
performance
Citer trois types de
détecteurs pouvant être couplés
à la chromatographie liquide haute performance ?
Classer les par ordre de sensibilité et de
spécificité
Les principaux
détecteurs utilisés sont les suivants :
détecteur réfractométrique :
sensibilité 100 ng - 1 mg
; détecteur U.V. (classique ou à barrette
de diodes) : sensibilité 100 pg -1 ng,
détecteur à conductivité thermique,
détecteur électrochimique :
sensibilité 10 pg - 1 ng ; FT-IR :
sensibilité 1 m
g ; spectro de masse :
sensibilité 100 pg - 1 ng
A l'issue d'une analyse, une
représentation graphique montrant
l'évolution du signal détecté en
fonction du temps est obtenue. Comment appelle-t-on cette
représentation graphique ?
Un chromatogramme correct
est composé de pics de forme symétrique,
pas trop larges et bien séparés.
Donnez la définition des
termes notés sur le schéma par les nombres
1,2 et 3.
(1) temps de
rétention dune substance non retenue sur la
colonne ( pic de l'air)
(2) temps de
rétention
: la durée de
parcours sera différente pour chaque constituant
si leurs coefficients de partage sont
différents.
(3) Quand les pics sont
très pointus et très étroits, les
mesures des hauteurs H sont proportionnelles aux
aires.
Si le composé A est
l'étalon interne et le composé B la
molécule à quantifier:
- Définir ce qu'est un étalon interne et
donner ses principales caractéristiques.
On compare la réponse
du ou des produits à analyser à celle d'un
étalon interne, donc introduit dans le
mélange à doser et convenablement choisi.
Dans l'échantillon contenant les masses
m1, m2, de solutés on
ajoute me de l'étalon, ce qui donne les
aires A1, A2, Ae,
proportionnelles aux
masses.
- Calculer le t' du composé B.
Quel est le détecteur
utilisé ? Qu'implique pour la molécule,
l'utilisation de ce type de détecteur ( structure
et quantité) ?
Problème n°2 ( 4
pts)
Selon les conditions chromatographiques décrites
ci-dessous, vous obtenez le tracé suivant :
Définir les termes suivants,
caractéristiques de la colonne : C18 , 150*4,6 , 3
mm, 80 Angström
dimensions ( longueur en cm et
diamètre interne en mm );
C18 indique la nature de la phase stationnaire , qui est
une silice greffée par des alcanes en C18. C'est
donc une colonne qui fonctionnera en "phase
inverse"
3 mm doit être le
diamètre intérieur de la colonne, 4,5 mm le
diamètre extérieur, 150 mm sa longueur et
80 Angs la taille des microbilles de silice
greffée utilisée.
Quelles sont les possibilités pour
améliorer la séparation des pics 2 et 3
sans changer les caractéristiques de la
colonne.
Une diminution de la
température du four entraîne une
augmentation du temps de rétention.
Modifier la composition de la phase
mobile ; Modifier le débit.
Comment peut-on changer les paramètres de la
question 1 pour retarder l'élution du pic n°1
? augmenter la longueur de la
colonne
Problème n°3 ( 6
pts))
Vous désirez préparer 1 L de tampon phosphate
0,05 M à pH=7,4. Vous disposez de
NaH2PO4, 2H2O (M= 156,01
g/mol) d'une pureté de 98%, de
Na2HPO4, 12 H2O ( M= 358,14
g/mol) et d'eau distillée.
Comment procédez vous ( indiquer les
étapes ainsi que le résultat des calculs)
?
Qu'est ce qu'une solution tampon ?
Donnez les détails pratiques pour obtenir 500
mL d'une solution à 5 mM à partir de la
solution préparée en 1.
corrigé
pKa du couple acide base
H2PO4-/
HPO42- voisin de 7,4 : on obtient une
solution tampon lorsque les quantités de
matière de l'acide et de la base conjuguée
sont identiques, 0,05 M dans ce cas.
masse NaH2PO4, 2H2O
à peser : 156,01*0,05 = 7,8 g et en tenant compte de
la pureté : 7,8/0,98 = 7,96 g
masse Na2HPO4, 12 H2O
à peser : 0,05 * 358,14 = 17,91 g
dissoudre les solides avec de l'eau distillée ;
compléter la fiole jaugée avec de l'eau
distillée jusqu'au trait de jauge.
Agiter pour rendre homogène.
Une solution tampon modère les variations de pH lors
de l'ajout d'une base ou d'un acide et ne change pas de pH
par dilution.
facteur de dilution 10
volume de solution mère à prélever
à la pipette jaugée + pipeteur = 500 / 10 = 50
mL
Placer le prélevement dans une fiole jaugée
de 500 mL
Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au
trait de jauge.
Agiter pour rendre homogène
Problème n°4 (
5,5 pts)
Lors du dosage des protéines
totales par spectrométrie UV visible, vous devez
préparer une gamme d'étalonnage avec de
l'albumine bovine à 1 mg/mL.
Qu'est ce qu'un dosage
?
Compléter le tableau
suivant pour la préparation de cette
gamme
concentration mg/mL
0
50
100
200
300
400
500
albumine à 1 mg/mL
( en m
L)
0
eau
( en m
L)
100
Lors du dosage vous obtenez les
données suivantes :
concentration mg/mL
0
50
100
200
300
400
500
absorbance
( mAU)
0,39
0,44
0,54
0,69
0,85
1,02
1,18
Tracer la courbe d'étalonnage et
déterminer l'équation de la
droite.
Pour un même
échantillon de concentration inconnue, les
absorbances mesurées sont 0,8; 0,86 ; 0,75.
Utiliser la courbe pour en déduire les
concentrations. Quels commentaires peut-on faire sur ces
mesures ?
Une solution de
référence à 150 m
g/mL est mesurée
à 5 reprises : 0,60 ; 0,62 ; 0,60 ; 0,61 ; 0,62.
Quelle est l'exactitude de la mesure ?
corrigé
Un dosage a pour but de
déterminer la concentration inconnue d'une
espèce en solution.