QCM : Solutions et dosages spectrophotométriques — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description caractérise une solution en chimie ?

Un mélange homogène dans lequel le solvant est nécessairement solide
Un mélange hétérogène formé de plusieurs solides visibles dans un liquide
Une substance pure constituée d’un seul type d’espèce chimique
Un mélange homogène contenant un ou plusieurs solutés dissous dans un solvant

Un mélange homogène contenant un ou plusieurs solutés dissous dans un solvant

Explication

Une solution est un mélange homogène où un ou plusieurs solutés sont dissous dans un solvant. Un mélange hétérogène présente au contraire plusieurs phases distinguables, ce qui ne correspond pas à cette définition.

2. Dans une solution aqueuse contenant de l’eau, du sucre et de la pectine, quels constituants jouent respectivement le rôle de solvant et de solutés ?

L’eau et le sucre sont les solvants, tandis que la pectine est le soluté
L’eau est le solvant, tandis que le sucre et la pectine sont les solutés
La pectine est le solvant, tandis que l’eau et le sucre sont les solutés
Le sucre est le solvant, tandis que l’eau et la pectine sont les solutés

L’eau est le solvant, tandis que le sucre et la pectine sont les solutés

Explication

Dans une solution aqueuse, l’eau constitue le solvant et les espèces dissoutes, comme le sucre et la pectine, sont les solutés. Le solvant est le constituant qui dissout, tandis que le soluté est celui qui est dissous.

3. Quelle expression permet de calculer le titre massique d’un constituant dans un mélange ?

tm=mconstituantmmeˊlanget_m = \frac{m_{\text{constituant}}}{m_{\text{mélange}}}
tm=mmeˊlangemconstituantt_m = \frac{m_{\text{mélange}}}{m_{\text{constituant}}}
tm=nconstituantVsolutiont_m = \frac{n_{\text{constituant}}}{V_{\text{solution}}}
tm=mconstituantVsolutiont_m = \frac{m_{\text{constituant}}}{V_{\text{solution}}}

$$t_m = \frac{m_{\text{constituant}}}{m_{\text{mélange}}}$$

Explication

Le titre massique est le rapport entre la masse du constituant et la masse totale du mélange. L’expression utilisant un volume correspond à une concentration en masse, tandis que la quantité de matière intervient dans la concentration molaire.

4. Une solution contient 12 g12\ \mathrm{g} de soluté dans 3 L3\ \mathrm{L} de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

9 g⋅L−19\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
15 g⋅L−115\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
36 g⋅L−136\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
4 g⋅L−14\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

$$4\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Explication

La concentration en masse se calcule par Cm=mVC_m = \frac{m}{V}, donc ici Cm=123=4 g⋅L−1C_m = \frac{12}{3} = 4\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}. Le titre massique ne conviendrait pas, car il utiliserait la masse totale du mélange plutôt que le volume de solution.

5. Que désigne le terme 'concentration massique' en chimie ?

La quantité de soluté par litre de solution.
La masse de soluté par volume de solution.
Le rapport entre la masse de soluté et la masse totale du mélange.
La quantité de matière par litre de solution.

La masse de soluté par volume de solution.

Explication

La concentration massique est définie comme la masse de soluté par litre de solution, exprimée en g·L⁻¹. La première option est incorrecte car elle ne précise pas le rapport avec le volume, contrairement à la deuxième.

6. Quel est le rôle principal de la gamme d’étalonnage UV-visible dans une analyse spectrophotométrique ?

Elle sert à vérifier la stabilité d’une solution étalon dans le temps.
Elle sert à mesurer la pureté d’une solution en comparant ses absorbances.
Elle est utilisée pour calibrer le spectrophotomètre en ajustant la longueur d’onde.
Elle permet de déterminer la concentration inconnue d’un analyte en utilisant une relation d’étalonnage.

Elle permet de déterminer la concentration inconnue d’un analyte en utilisant une relation d’étalonnage.

Explication

La gamme d’étalonnage permet de relier l’absorbance mesurée à la concentration de l’échantillon en utilisant une droite d’étalonnage. La calibration n’est pas directement liée à la pureté, à l’ajustement du spectrophotomètre ou à la stabilité de la solution.

7. En quoi la gamme d’étalonnage UV-visible diffère-t-elle d’une simple solution étalon utilisée pour la calibration spectrophotométrique ?

La gamme d’étalonnage ne sert qu’à vérifier la précision de l’instrument, alors que la solution étalon sert à déterminer la concentration d’un analyte.
La gamme d’étalonnage est une seule solution de concentration connue, tandis que la solution étalon est utilisée pour calibrer l’appareil.
La gamme d’étalonnage est spécifique à un seul type de soluté, contrairement à la solution étalon qui peut contenir plusieurs analytes.
La gamme d’étalonnage comprend plusieurs solutions de concentrations différentes pour établir une relation entre absorbance et concentration.

La gamme d’étalonnage comprend plusieurs solutions de concentrations différentes pour établir une relation entre absorbance et concentration.

Explication

La gamme d’étalonnage est constituée de plusieurs solutions diluées d’une solution étalon, permettant de tracer une droite d’étalonnage. La solution étalon unique sert à préparer cette gamme, mais n’est pas en soi une gamme.

8. Quelles sont les principales causes de la dissolution des sels ioniques dans l’eau ?

La température élevée de l’eau augmente la solubilité des sels ioniques.
La pression exercée sur le sel favorise sa dissolution.
La présence d’ions concurrents dans l’eau accélère la processus.
L'interaction entre les ions du sel et les molécules d'eau favorise la dissolution.

L'interaction entre les ions du sel et les molécules d'eau favorise la dissolution.

Explication

La dissolution des sels ioniques dans l’eau est principalement causée par l'interaction entre les ions du sel et les molécules d'eau, qui permet aux ions de se dissocier et de se disperser dans la solution. La température et la pression peuvent influencer la solubilité, mais ne sont pas des causes directes de la dissolution.

9. Comment peut-on utiliser la gamme d’étalonnage UV-visible pour déterminer la concentration inconnue d’un analyte dans un échantillon ?

En diluant l’échantillon jusqu’à obtenir une absorbance de zéro.
En comparant directement l’absorbance de l’échantillon à celle de la solution étalon sans calculs.
En utilisant la formule de la concentration massique pour déterminer la concentration.
En mesurant l’absorbance de l’échantillon et en utilisant la droite d’étalonnage pour calculer la concentration.

En mesurant l’absorbance de l’échantillon et en utilisant la droite d’étalonnage pour calculer la concentration.

Explication

La gamme d’étalonnage permet de relier l’absorbance mesurée à une concentration précise via la droite d’étalonnage. La méthode consiste à mesurer l’absorbance de l’échantillon et à utiliser cette droite pour en déduire la concentration.

10. Quelle propriété caractéristique définit une solution en chimie ?

Un composé pur sans impuretés.
Un mélange hétérogène avec des phases distinctes.
Un mélange homogène où un ou plusieurs solutés sont dissous dans un solvant.
Une substance pure qui ne contient qu’un seul type de molécule.

Un mélange homogène où un ou plusieurs solutés sont dissous dans un solvant.

Explication

Une solution est définie comme un mélange homogène dans lequel un ou plusieurs solutés sont dissous dans un solvant. La réponse incorrecte décrit un mélange hétérogène ou une substance pure, qui ne sont pas des solutions.

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Qu'est-ce qu'une solution en chimie ?

Un mélange homogène avec un ou plusieurs solutés dissous dans un solvant.

Quel est le solvant dans une solution aqueuse ?

L'eau est le solvant.

Quelle formule définit le titre massique d'un constituant ?

tm=mconstituantmmeˊlanget_m = \frac{m_{\text{constituant}}}{m_{\text{mélange}}}

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