QCM : Calculs de quantité de matière — 17 questions

Explication

Une entité chimique peut être un atome, une molécule ou un ion. Une molécule est constituée de plusieurs atomes associés, mais un atome n’est pas lui-même un assemblage de plusieurs atomes.

Explication

Une mole correspond à $6{,}02\times10^{23}$ entités chimiques. Cette valeur est un nombre d’entités, tandis que la masse molaire représente une masse par mole.

Explication

La masse molaire M(X) est la masse d’une mole d’entités X et s’exprime en g·mol^-1 ou en g/mol. La quantité de matière s’exprime en mol, alors que le nombre d’entités est un comptage sans unité.

Explication

La masse molaire d’une molécule se calcule en additionnant les masses molaires de tous les atomes qui la constituent, en tenant compte de leurs nombres. La masse molaire d’un ion garde en revanche la même valeur que celle de l’atome correspondant.

Explication

La quantité de matière représente le nombre de moles d’entités X présentes dans un échantillon et s’exprime en mol. Le nombre d’entités est un comptage sans unité, distinct de la quantité de matière.

Explication

La relation $N(X)=n(X)N_A$ donne $N(X)=2{,}0\times6{,}02\times10^{23}=1{,}204\times10^{24}$ entités. La quantité de matière compte les moles, tandis que N(X) compte directement les entités.

Explication

La relation $n(X)=\frac{m(X)}{M(X)}$ conduit à $n=\frac{10}{50}=0{,}20$ mol. Multiplier la masse par la masse molaire donnerait une grandeur incorrecte pour calculer la quantité de matière.

Explication

La concentration en quantité de matière est le rapport entre la quantité de matière du soluté et le volume de solution, en mol·L^-1. La masse rapportée à un volume correspond à la masse volumique, et non à la concentration molaire.

Explication

La relation $C(X)=\frac{n(X)}{V_{sol}}$ donne $C=\frac{0{,}50}{2{,}0}=0{,}25$ mol·L^-1. La quantité de matière correspond à $n(X)$, tandis que $C(X)$ exprime cette quantité par unité de volume.

Explication

La masse volumique est définie par $\rho=\frac{m}{V}$ et peut s’exprimer en g·mL^-1 ou en kg·L^-1. La concentration molaire rapporte une quantité de matière à un volume, ce qui correspond à une autre grandeur.

Explication

La densité d’un liquide vérifie $d=\frac{\rho_{liq}}{\rho_{eau}}$, donc $d=\frac{0{,}80}{1{,}0}=0{,}80$. La masse volumique elle-même est exprimée avec une unité, alors que la densité est un rapport sans unité.

Explication

Un solide conserve des positions moléculaires moyennes fixes, un liquide possède des molécules proches mais désordonnées, et un gaz contient des molécules espacées. L’idée selon laquelle les molécules d’un liquide restent fixes correspond plutôt au modèle du solide.

Explication

La température mesure le niveau d’agitation des molécules : une température élevée traduit donc une agitation moléculaire plus grande. Elle ne signifie pas directement que les molécules se rapprochent ou arrêtent leur mouvement.

Explication

La conversion s’effectue avec $T(K)=t(°C)+273$, donc $T=27+273=300\ \mathrm{K}$. La valeur $273\ \mathrm{K}$ correspondrait à une température de $0\ ^\circ\mathrm{C}$.

Explication

La force pressante est la résultante des forces exercées sur une portion de paroi par un objet ou un fluide en contact avec elle ; elle est perpendiculaire à cette paroi et se mesure en newtons. La pression n’est pas cette force elle-même : elle correspond à une force rapportée à une surface.

Explication

La relation $F_p=P\times S$ donne $F_p=2\,000\times0{,}5=1\,000\ \mathrm{N}$. La valeur en pascals désigne la pression, tandis que la force pressante s’exprime en newtons.

Explication

La pression relative se calcule avec $P_{rel}=P-P_{atm}$, donc $P_{rel}=150\,000-100\,000=50\,000\ \mathrm{Pa}$. Additionner les deux pressions donnerait une grandeur différente de la pression relative recherchée.