QCM : Acides, bases et pH (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. À 25 °C, un échantillon d’eau présente [H+]=10−5[H^+]=10^{-5} mol·L⁻¹. Concernant son équilibre ionique :

Le produit des concentrations ioniques reste égal à 10−1410^{-14} mol²·L⁻².
Dans l’eau pure, les concentrations de H⁺ et OH⁻ sont égales à 25 °C.
Dans l’eau pure, chaque ion atteint une concentration de 10−710^{-7} mol·L⁻¹.
Dans l’eau pure, les ions H⁺ sont dix fois plus concentrés que les ions OH⁻.
Dans cet échantillon, la concentration en OH⁻ vaut 10−910^{-9} mol·L⁻¹.

Le produit des concentrations ioniques reste égal à $$10^{-14}$$ mol²·L⁻². · Dans l’eau pure, les concentrations de H⁺ et OH⁻ sont égales à 25 °C. · Dans l’eau pure, chaque ion atteint une concentration de $$10^{-7}$$ mol·L⁻¹. · Dans cet échantillon, la concentration en OH⁻ vaut $$10^{-9}$$ mol·L⁻¹.

Explication

À 25 °C, le produit ionique vaut 10−1410^{-14}, d’où [OH−]=10−14/10−5=10−9[OH^-]=10^{-14}/10^{-5}=10^{-9} mol·L⁻¹. Dans l’eau pure, les deux concentrations sont égales et valent chacune 10−710^{-7} mol·L⁻¹, et non des valeurs différentes.

2. Dans un échantillon aqueux, les ions OH⁻ sont plus concentrés que les ions H⁺. Quelles propositions sont exactes concernant l’équilibre ionique de l’eau ?

L’échantillon est basique puisque sa concentration en OH⁻ dépasse celle en H⁺.
Les ions H⁺ et OH⁻ se recombinent pour former des molécules d’eau sans dissociation simultanée.
Une solution neutre présente des concentrations égales en ions H⁺ et OH⁻.
L’échantillon est acide, car les ions H⁺ y sont moins concentrés que les ions OH⁻.
Les molécules d’eau se dissocient en ions H⁺ et OH⁻ au cours de l’équilibre.

L’échantillon est basique puisque sa concentration en OH⁻ dépasse celle en H⁺. · Une solution neutre présente des concentrations égales en ions H⁺ et OH⁻. · Les molécules d’eau se dissocient en ions H⁺ et OH⁻ au cours de l’équilibre.

Explication

La dissociation de l’eau produit H⁺ et OH⁻, tandis que leur recombinaison reforme H₂O; ces processus sont simultanés. Un excès de OH⁻ caractérise une solution basique, alors que l’acidité correspond à un excès de H⁺ et la neutralité à des concentrations égales.

3. On compare une émulsion à phase continue aqueuse, une crème entièrement huileuse et une solution à pH 6. Concernant la mesure et l’interprétation du pH, cochez les propositions exactes :

Une hausse du pH d’une unité multiplie par dix la concentration en H⁺.
À pH 6, la concentration en H⁺ est dix fois celle de l’eau pure.
À pH 7, l’eau pure contient 10−710^{-7} ions H⁺ par litre et est neutre.
L’émulsion peut avoir un pH, car sa phase continue est aqueuse.
La crème entièrement huileuse possède un pH mesurable comme une solution aqueuse.

À pH 6, la concentration en H⁺ est dix fois celle de l’eau pure. · À pH 7, l’eau pure contient $$10^{-7}$$ ions H⁺ par litre et est neutre. · L’émulsion peut avoir un pH, car sa phase continue est aqueuse.

Explication

Une phase continue aqueuse permet de définir un pH, contrairement à une crème entièrement huileuse; à pH 7, l’eau pure est neutre avec une concentration en H⁺ de 10−710^{-7}. Une unité supplémentaire de pH divise H⁺ par dix, tandis qu’à pH 6, H⁺ est dix fois plus concentré que dans l’eau pure.

4. Qu’est-ce qui distingue un acide fort d’un acide faible dans l’eau ?

Un acide fort capte des ions H⁺, tandis qu’un acide faible libère des ions H⁺ sans équilibre réversible.
Un acide fort libère des ions H⁺ progressivement, tandis qu’un acide faible se dissocie complètement en ions.
Un acide fort se dissocie complètement, tandis qu’un acide faible ne libère qu’une partie de ses ions H⁺ dans un équilibre réversible.
Un acide fort contient un groupe RCOOH, tandis qu’un acide faible est nécessairement un acide minéral.

Un acide fort se dissocie complètement, tandis qu’un acide faible ne libère qu’une partie de ses ions H⁺ dans un équilibre réversible.

Explication

La force d’un acide se définit par son degré de dissociation dans l’eau : elle est complète pour un acide fort et partielle et réversible pour un acide faible. Un acide faible ne se dissocie donc pas complètement, contrairement à ce que suggère l’une des autres définitions proposées.

5. Lorsqu’un acide faible perd des ions RCOO−RCOO^- parce qu’ils sont captés, quel changement d’équilibre permet de reconstituer ces ions ?

Les ions RCOO−RCOO^- captés sont remplacés par des ions OH−OH^- issus de l’eau.
La dissociation de RCOOHRCOOH cesse et la concentration en ions H+H^+ diminue.
L’équilibre se déplace vers la dissociation de RCOOHRCOOH, qui produit des ions RCOO−RCOO^- et H+H^+.
L’équilibre se déplace vers la formation de RCOOHRCOOH à partir de RCOO−RCOO^- et de H+H^+.

L’équilibre se déplace vers la dissociation de $$RCOOH$$, qui produit des ions $$RCOO^-$$ et $$H^+$$.

Explication

La disparition de l’anion déplace l’équilibre vers la droite : davantage de molécules RCOOHRCOOH se dissocient et libèrent des ions RCOO−RCOO^- ainsi que H+H^+. La formation de RCOOHRCOOH correspondrait au déplacement inverse et ne reconstituerait pas l’anion consommé.

6. Quel est le rôle du doublet d’électrons porté par l’azote d’une amine dans son comportement basique ?

Capter un ion H⁺ pour former une espèce protonée
Libérer un ion OH⁻ par dissociation complète dans l’eau
Céder un ion H⁺ afin de former un anion associé
Associer deux molécules d’eau pour produire un ion sodium

Capter un ion H⁺ pour former une espèce protonée

Explication

Le doublet d’électrons de l’azote permet à une amine de capter un ion H⁺, ce qui explique son caractère basique. Contrairement à la soude, une amine ne se dissocie pas totalement dans l’eau pour libérer directement des ions OH⁻.

7. Quelle différence de comportement distingue la soude d’une amine lorsqu’elles sont mises en solution aqueuse ?

La soude se dissocie totalement en ions, tandis qu’une amine capte des ions H⁺ dans un équilibre réversible.
La soude et une amine se dissocient totalement, mais seule l’amine produit des ions Na⁺ en solution.
La soude libère des ions H⁺ par dissociation partielle, tandis qu’une amine libère des ions OH⁻ par dissociation totale.
La soude capte des ions H⁺ dans un équilibre réversible, tandis qu’une amine se dissocie totalement en ions.

La soude se dissocie totalement en ions, tandis qu’une amine capte des ions H⁺ dans un équilibre réversible.

Explication

La soude NaOH est une base forte qui se dissocie totalement en ions Na⁺ et OH⁻, alors que les amines sont des bases faibles capables de capter H⁺. L’idée que les amines se dissocient totalement inverse leur comportement décrit en solution aqueuse.

8. Quel couple chimique constitue le tampon sanguin, dont le pH se situe entre 7,35 et 7,45 ?

Le couple ammonium/ammoniac
Le couple chlorure/acide chlorhydrique
Le couple bicarbonate/acide carbonique
Le couple acétate/acide acétique

Le couple bicarbonate/acide carbonique

Explication

Le tampon du sang repose sur le couple bicarbonate/acide carbonique et maintient le pH dans l’intervalle indiqué. Le couple acétate/acide acétique sert d’exemple de tampon simple, mais n’est pas celui du sang.

9. Lors de la formation d’une liaison peptidique entre deux acides aminés, quelle conséquence résulte de l’association du groupe OH de la fonction acide avec un H de la fonction amine ?

Une molécule d’eau est consommée, puis les deux acides aminés se séparent.
Une molécule d’eau se forme, puis les deux acides aminés s’unissent.
Un ion OH⁻ est libéré, puis les deux acides aminés restent indépendants.
Un ion H⁺ est capté, puis les deux acides aminés forment un sel.

Une molécule d’eau se forme, puis les deux acides aminés s’unissent.

Explication

L’association du OH acide et du H amine forme une molécule d’eau et permet ensuite l’union des deux acides aminés. L’eau n’est pas consommée pour les séparer : sa réaction avec un peptide correspond à l’hydrolyse.

10. Lorsqu’un produit de coloration ou de mise en forme réagit plus lentement que prévu par temps froid, quel ajustement général est susceptible d’accélérer la réaction ?

Rendre le milieu plus acide, car l’acidité compense généralement le ralentissement thermique.
Augmenter la température, car la chaleur accélère généralement les réactions chimiques.
Diminuer la température, car le froid favorise généralement les réactions chimiques.
Rendre le milieu plus alcalin, car l’alcalinité neutralise généralement l’effet du froid.

Augmenter la température, car la chaleur accélère généralement les réactions chimiques.

Explication

La chaleur accélère généralement une réaction chimique, tandis que le froid la ralentit. Modifier l’acidité ou l’alcalinité peut aussi changer le résultat, mais ne constitue pas la règle générale pour accélérer une réaction ralentie par le froid.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Acides, bases et pH.

À 25 °C, quel est le produit des concentrations en ions H⁺ et OH⁻ dans l’eau ?

[H+][OH−]=10−14[H^+][OH^-]=10^{-14}

Dans l’eau pure à 25 °C, quelles sont les concentrations en ions H⁺ et OH⁻ ?

Elles valent chacune 10⁻⁷.

Que mesure le pH d’une solution aqueuse ?

La concentration en ions H⁺.

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