QCM : Acide-base et méthodes d’analyse (19 questions)

Explication

Un acide de Brønsted est défini par sa capacité à libérer un ou plusieurs protons. La capture d’un proton caractérise une base, la disparition relève de la transformation, et le double comportement caractérise une espèce amphotère.

Explication

Une base de Brønsted est une espèce capable de capter un ou plusieurs protons H⁺. Un acide libère le proton, tandis que l’amphotérie suppose de pouvoir agir comme acide ou comme base; un couple désigne deux espèces liées par la perte ou le gain d’un proton.

Explication

Un couple acide-base réunit deux espèces qui diffèrent par l’ajout ou le retrait d’un proton et s’écrit acide/base. L’ordre base/acide est inversé; une différence d’électron ou une réaction entre deux couples ne définit pas ce couple.

Explication

Une transformation décrit l’apparition ou la disparition d’espèces chimiques dans un mélange. Une réaction acide-base est un cas particulier impliquant un transfert de H⁺; les réactifs ne désignent que les espèces qui disparaissent, et l’évaporation correspond à un changement d’état.

Explication

Une réaction acide-base consiste en un échange de H⁺ entre l’acide d’un couple et la base d’un autre couple. Le transfert d’électron relève d’un autre type de réaction, le changement d’état ne caractérise pas cet échange, et les deux partenaires indiqués doivent être un acide et une base.

Explication

Le pH est lié à la concentration en ions oxonium H₃O⁺ dans une solution aqueuse. La concentration en HO⁻ relève d’une autre espèce, la conductivité caractérise le transport électrique, et H⁺ libres ne désigne pas l’ion considéré ici.

Explication

La relation est $[\mathrm{H_3O^+}] = C_0\times10^{-\mathrm{pH}}$ ; avec un pH de 4 et $C_0=1\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$, on obtient $1\times10^{-4}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$. L’exposant positif inverse le signe, la valeur 4 confond pH et concentration, et $10^{-3}$ correspond à un pH de 3.

Explication

Le papier pH ou un indicateur coloré mesure le pH à environ 1 unité près, tandis qu’un pH-mètre étalonné atteint environ 0,1 unité près. Inverser ces valeurs ou attribuer la même précision aux deux méthodes confond leurs niveaux de précision.

Explication

Les groupes chromophores comportant des doubles liaisons, tels que C=C, C=O ou C=N, favorisent l’absorption d’énergie. Les liaisons simples, les groupes O–H ou la faible présence de doubles liaisons ne correspondent pas à cette caractéristique chromophore.

Explication

Un spectre infrarouge représente la transmittance T en fonction du nombre d’onde σ exprimé en cm⁻¹ ; ses absorptions apparaissent comme des pics vers le bas. L’absorbance, la longueur d’onde ou des pics vers le haut ne décrivent pas la représentation indiquée.

Explication

La conductance est définie par le rapport entre l’intensité qui traverse la solution et la tension à ses bornes. La tension divisée par l’intensité inverse ce rapport, leur produit correspond à une puissance, et la résistance rapportée à une longueur n’est pas la définition de la conductance.

Explication

La relation est $G=\sigma\frac{S}{\ell}$ ; ici, $S/\ell=2{,}0\times10^{-2}\,\mathrm{m}$, donc $G=0{,}50\times2{,}0\times10^{-2}=1{,}0\times10^{-2}\,\mathrm{S}$. Inverser aire et distance donne une valeur trop grande, omettre le facteur géométrique conserve la conductivité, et multiplier par la distance ne respecte pas la relation.

Explication

La loi de Kohlrausch est valable pour des concentrations assez faibles, de l’ordre de $1{,}0\times10^{-2}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ ; $0{,}20\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ dépasse nettement cet ordre de grandeur. La limite de $0{,}1\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ concerne Beer-Lambert, une valeur en $\mathrm{S\,m^{-1}}$ est une conductivité, et une concentration de $1{,}0\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ est trop élevée.

Explication

Un dosage par étalonnage détermine une concentration inconnue en comparant une grandeur mesurée à celle d’une gamme de solutions étalons de concentrations connues. Des échantillons tous inconnus ne fournissent pas de référence, une mesure sans comparaison ne permet pas l’étalonnage, et une dilution seule ne constitue pas cette démarche.

Explication

En dosage spectrophotométrique, on mesure l’absorbance de la solution inconnue, puis on lit la concentration correspondante sur la droite d’étalonnage. La conductance relève d’un dosage conductimétrique, lire l’absorbance attendue inverse la démarche, et l’absorbance ne se convertit pas directement en conductivité.

Explication

Beer-Lambert s’écrit $A=\varepsilon\ell c=kc$ et est valable pour des concentrations inférieures à $0{,}1\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ ; $0{,}08\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ respecte cette condition. La limite de Kohlrausch est différente, et les formes $k/c$ ou $c/k$ inversent la proportionnalité établie.

Explication

Le modèle suppose des entités ponctuelles et sans interaction, dont le volume est très inférieur à celui de l’enceinte. L’interaction ajoutée, le volume comparable et le volume supérieur à l’enceinte contredisent ces hypothèses.

Explication

L’équation est $P=\frac{nRT}{V}$, donc $P=\frac{0{,}50\times8{,}32\times300}{0{,}012}=1{,}04\times10^5\ \text{Pa}$. La valeur doublée oublie le volume au dénominateur, la petite valeur inverse le rapport et l’autre valeur omet le facteur température.

Explication

À température et pression données, la loi d’Avogadro-Ampère établit que le volume molaire ne dépend pas de la nature du gaz. La dépendance à la nature et la condition sur les quantités confondent cette loi avec d’autres propriétés, tandis que l’égalité des volumes totaux ne découle pas des seules informations données.