QCM : Analyse cinétique et spectrophotométrie en réaction chimique — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que décrit la vitesse de réaction dans l’étude de l’évolution temporelle chimique ?

La couleur observée de la solution pendant la réaction
La masse molaire des réactifs mis en jeu
La quantité totale de produits formés à l’équilibre
La rapidité avec laquelle une réaction chimique évolue au cours du temps

La rapidité avec laquelle une réaction chimique évolue au cours du temps

Explication

La vitesse de réaction quantifie la rapidité d’évolution d’une transformation chimique au cours du temps. Elle ne correspond ni à une quantité finale de produit ni à une propriété optique.

2. À quoi sert principalement un tableau d’avancement dans le suivi d’une transformation chimique ?

À relier les quantités de matière des espèces aux coefficients stœchiométriques
À déterminer la longueur d’onde la plus adaptée au blanc
À calculer la masse volumique des réactifs introduits
À mesurer directement l’absorbance d’une solution colorée

À relier les quantités de matière des espèces aux coefficients stœchiométriques

Explication

Le tableau d’avancement est un bilan quantitatif qui relie les quantités de matière aux stœchiométries de la réaction. Il ne sert pas à mesurer une grandeur optique.

3. Que relie la relation de Beer-Lambert dans le cadre d’un suivi spectrophotométrique ?

La vitesse de réaction à la température du milieu
L’absorbance d’une solution à sa concentration et aux caractéristiques optiques du système
La concentration d’un réactif à sa masse molaire
Le volume de solution à la couleur perçue

L’absorbance d’une solution à sa concentration et aux caractéristiques optiques du système

Explication

La relation de Beer-Lambert établit un lien entre l’absorbance, la concentration et les propriétés optiques. Elle constitue la base de la conversion de A en concentration.

4. Quelle étape doit être réalisée avant toute mesure d’absorbance lors de la calibration ou du suivi ?

Chauffer la cuve pour stabiliser l’absorbance
Diluer la solution de diiode jusqu’à disparition de la couleur
Ajouter l’ensemble des réactifs avant de régler l’appareil
Faire le blanc après avoir choisi la longueur d’onde d’étude

Faire le blanc après avoir choisi la longueur d’onde d’étude

Explication

Le choix de la longueur d’onde d’étude est suivi du blanc avant toute mesure d’absorbance. Cela permet de corriger l’influence du milieu de mesure.

5. Dans un suivi cinétique spectrophotométrique, quelle grandeur est enregistrée en fonction du temps pendant l’expérience ?

La température de la cuve
La masse des réactifs
L’absorbance de la solution
Le pH du milieu

L’absorbance de la solution

Explication

Le suivi cinétique consiste ici à mesurer l’absorbance au cours du temps. Cette grandeur permet ensuite d’accéder à l’évolution de l’espèce colorée.

6. Après l’acquisition de A=f(t), quelle étape permet d’obtenir la courbe [I₂]=f(t) ?

Calculer directement la vitesse volumique sans conversion
Exploiter la relation de Beer-Lambert dans le logiciel de traitement
Mesurer à nouveau la température du milieu réactionnel
Remplacer l’absorbance par le volume total de solution

Exploiter la relation de Beer-Lambert dans le logiciel de traitement

Explication

La courbe d’absorbance est convertie en concentration grâce à la relation de Beer-Lambert. C’est cette étape qui permet d’obtenir [I₂]=f(t).

7. Que représente la vitesse volumique d’apparition d’un produit ?

La quantité de réactif consommée à l’instant initial
L’augmentation de sa concentration par unité de temps
Le volume total de solution divisé par le temps
La concentration initiale du produit avant réaction

L’augmentation de sa concentration par unité de temps

Explication

La vitesse volumique d’apparition exprime comment la concentration d’un produit augmente par unité de temps. Elle s’exprime en mol·L⁻¹·s⁻¹ ou dans une unité équivalente.

8. Comment définit-on le temps de demi-réaction dans cette étude ?

Comme le temps au bout duquel tout le produit est formé
Comme la durée pour que la concentration d’un réactif double
Comme l’instant où la vitesse de réaction devient nulle
Comme la durée nécessaire pour que la moitié du réactif limitant soit consommée

Comme la durée nécessaire pour que la moitié du réactif limitant soit consommée

Explication

Le temps de demi-réaction correspond à la consommation de la moitié du réactif limitant. Il ne désigne pas la formation totale des produits ni l’annulation de la vitesse.

9. Dans le suivi de la réaction, comment doit être notée la concentration du peroxyde d’hydrogène au cours du temps ?

Sous la forme [H₂O₂]t
Sous la forme C₀(H₂O₂) uniquement
Sous la forme [I₂]t
Sous la forme V(H₂O₂)

Sous la forme [H₂O₂]t

Explication

La concentration du peroxyde d’hydrogène au cours de la réaction s’écrit [H₂O₂]t. Cette notation permet de suivre son évolution temporelle.

10. À quoi correspond le temps de demi-réaction pour le peroxyde d’hydrogène dans cette étude ?

Au moment où 50 % du réactif limitant ont été consommés
Au moment où la concentration de H₂O₂ atteint sa valeur initiale
Au moment où la vitesse de réaction devient maximale
Au moment où le diiode cesse d’être coloré

Au moment où 50 % du réactif limitant ont été consommés

Explication

Le temps de demi-réaction est défini à partir de la consommation de la moitié du réactif limitant, soit 50 %. Ce n’est pas la moitié du produit ni un instant de vitesse maximale.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Analyse cinétique et spectrophotométrie en réaction chimique.

Vitesse de réaction — définition ?

Rapidité d’évolution chimique dans le temps.

Tableau d’avancement — rôle ?

Relier quantités de matière et stœchiométrie.

Relation de Beer-Lambert — principe ?

Absorbance proportionnelle à concentration.

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