QCM : Chimie des solutions aqueuses — 21 questions

Explication

Une entité chimique est un objet individuel que l’on peut dénombrer, alors qu’une espèce chimique rassemble des entités identiques. La température, la pression et le volume décrivent plutôt l’état macroscopique d’un système.

Explication

La pression est une grandeur mesurable qui caractérise le système à l’échelle macroscopique. La structure, la composition et l’organisation des constituants relèvent de l’échelle microscopique.

Explication

La mole est une unité de comptage définie par un ensemble de $6{,}02214076 \times 10^{23}$ entités identiques. Une masse ou un volume ne définit pas à lui seul le nombre d’entités contenues dans un échantillon.

Explication

La constante d’Avogadro relie le nombre d’entités microscopiques à la quantité de matière exprimée en moles, avec une valeur de $6{,}02214076 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$. La relation entre masse et quantité de matière fait intervenir la masse molaire.

Explication

La quantité de matière est exprimée en moles et permet de dénombrer les entités d’une espèce chimique dans un échantillon. La masse volumique et la concentration massique décrivent d’autres propriétés de la matière.

Explication

Dans une solution aqueuse, l’eau $\mathrm{H_2O(l)}$ est le solvant et constitue l’espèce ultramajoritaire. Le soluté est au contraire une espèce ultraminoritaire dissoute dans le solvant.

Explication

La teneur massique correspond au rapport de la masse d’acide acétique à la masse totale de solution, soit $\frac{8}{100} \times 100 = 8\ \%$. Une concentration molaire demanderait la quantité de matière et le volume de la solution.

Explication

La concentration molaire rapporte la quantité de matière du soluté au volume de solution et s’exprime en mol·L⁻¹. La concentration massique rapporte quant à elle une masse au volume et s’exprime en g·L⁻¹.

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse totale de la solution à son volume, alors que la concentration massique concerne la masse d’un soluté par volume de solution. Confondre ces grandeurs revient à attribuer à la solution entière une propriété définie pour une espèce particulière.

Explication

La modélisation commence par l’inventaire du système et le choix des paramètres, puis se poursuit avec l’équation et les bilans de matière. Le bilan final est déterminé après l’écriture de l’équation, car il dépend de la stœchiométrie.

Explication

Une équation ajustée doit conserver chaque élément chimique ainsi que la charge électrique totale. Les volumes, températures ou concentrations peuvent varier pendant la transformation et ne constituent pas les contraintes d’ajustement.

Explication

L’avancement ξ est une grandeur en moles qui décrit l’évolution commune des quantités de matière des espèces selon la stœchiométrie. Les quantités de matière individuelles des réactifs et des produits restent différentes, même si elles sont liées par ξ.

Explication

Avec la convention de l’équation choisie, un avancement négatif indique une évolution dans le sens indirect. Cette valeur ne suffit pas à conclure que le système est à l’équilibre ou qu’il a atteint son avancement maximal.

Explication

L’activité est une grandeur sans unité utilisée pour caractériser différentes espèces chimiques, notamment les gaz, les solutés et les phases condensées. Elle ne doit pas être confondue avec la concentration molaire, qui possède l’unité mol·L⁻¹.

Explication

Le quotient de réaction est calculé à partir des activités des espèces, élevées aux puissances correspondant à leurs nombres stœchiométriques algébriques. Il décrit l’état courant du système, tandis que la constante K° caractérise l’équilibre à une température donnée.

Explication

Lorsque le quotient de réaction est inférieur à la constante d’équilibre, le système évolue dans le sens direct afin d’augmenter $Q_r$ jusqu’à atteindre $K^°$. Le sens indirect correspond au cas $Q_r > K^°$, tandis que l’égalité indique l’équilibre.

Explication

À une température donnée, K°(T) est fixée par la température et ne dépend ni de la pression ni des quantités initiales. Ces paramètres peuvent modifier l’état courant et donc le quotient de réaction, sans changer la constante à température inchangée.

Explication

Un composé ionique est globalement neutre, tout en étant constitué d’un grand nombre d’entités chargées. L’assemblage d’atomes isolés positifs ne décrit pas cette neutralité macroscopique ni la structure ionique.

Explication

La dissolution aqueuse de NaCl produit les ions hydratés Na⁺(aq) et Cl⁻(aq), tandis que la fusion donne NaCl(l) sans changer l’espèce chimique. Une phase liquide composée d’entités NaCl intactes correspond donc à la fusion, pas à la dissolution.

Explication

Les anions monoatomiques portent généralement un nom terminé par « -ure ». Les terminaisons « -ite » et « -ate » sont associées aux oxoanions, tandis que « -ium » apparaît notamment dans des noms de cations.

Explication

Les chiffres romains distinguent les nombres d’oxydation lorsqu’un métal possède plusieurs cations, comme dans fer (II) et fer (III). La présence d’eau de cristallisation concerne les hydrates et ne détermine pas à elle seule cette notation.