QCM : Chimie environnementale et hydrologie (19 questions)

Explication

Pour l’ordre zéro, $[A]=[A_0]-kt$, donc $k=([A_0]-[A])/t=(0{,}80-0{,}50)/10=0{,}030\,\mathrm{mol\,L^{-1}\,min^{-1}}$. Les autres résultats oublient la division par le temps, inversent le signe ou confondent $k$ avec la concentration finale.

Explication

La loi d’ordre deux est $-d[A]/dt=k[A]^2$ : doubler $[A]$ multiplie donc la vitesse par $2^2=4$. Le facteur deux correspond à l’ordre un, l’absence de variation à l’ordre zéro, et la division par deux inverse à tort la dépendance.

Explication

Le coefficient de distribution solide-eau est le rapport $K_d=[X]_s/[X]_w$, donc la concentration dans le solide est au numérateur. L’inversion échange les phases, le rapport eau-air relève de la loi de Henry, et la concentration du solide seule n’est pas un coefficient de partage.

Explication

La loi de Henry relie la concentration aqueuse à la concentration dans l’air par $K_H=[X]_w/[X]_g$. Le rapport solide-eau décrit la distribution entre phases, tandis que les deux autres propositions inversent le rapport ou introduisent une fraction molaire de la loi de Raoult.

Explication

La solubilité désigne la capacité d’un soluté à se dissoudre dans un solvant pour former une solution homogène. La miscibilité concerne le mélange de deux liquides, le coefficient de distribution compare des concentrations entre phases, et la pression de vapeur saturante décrit un équilibre liquide-vapeur.

Explication

La porosité vaut $\omega=V_v/V_T=75/250=0{,}30$, soit 30 % du volume total. Les autres résultats proviennent de l’inversion du rapport, d’un dénominateur limité au solide ou d’une soustraction qui ne donne pas une proportion.

Explication

La vitesse de déplacement de l’eau est $u=V/\omega$, donc $u=0{,}12/0{,}30=0{,}40\,\mathrm{m\,s^{-1}}$. La multiplication par la porosité, l’inversion du rapport et la soustraction appliquent des opérations différentes de la relation donnée.

Explication

La loi de Darcy exprime la vitesse de filtration comme le produit de la conductivité hydraulique par le gradient de charge, avec un signe négatif indiquant un écoulement dans le sens de diminution de la charge. Les distracteurs omettent ce sens, substituent la porosité à la conductivité ou inversent le facteur hydraulique.

Explication

La miscibilité désigne la capacité de deux liquides à se mélanger. La solubilité concerne la dissolution d’un soluté, l’électronégativité l’attraction des électrons de liaison, et le caractère amphiphile la présence de groupes hydrophile et hydrophobe.

Explication

Les C-NAPL sont les NAPL légers, tandis que les D-NAPL sont denses. La confusion entre les deux catégories inverse leur distinction; les autres choix ne désignent pas la catégorie de NAPL demandée.

Explication

La pollution suppose la présence d’une substance ayant des effets délétères; la seule présence caractérise un contaminant. Assimiler détection et pollution confond ces notions, tandis que conclure à l’absence de substance ou à une innocuité générale va au-delà des faits posés.

Explication

Les catégories citées sont les BTEX, les solvants, les pesticides, les HAP, les PCB et les dioxines. NOEL est un indicateur de toxicité chronique; les autres propositions substituent ou ajoutent des catégories qui ne figurent pas dans cet ensemble.

Explication

Un milieu poreux est constitué de particules minérales solides et de pores qui peuvent être occupés par un gaz ou un liquide. Un aquifère est un réservoir d’eau souterraine, la porosité est une proportion de vide et les granulats sont des matériaux meubles aux éléments non solidaires.

Explication

Un aquifère est un réservoir d’eau souterraine situé dans une formation géologique poreuse et perméable. La porosité désigne la proportion de vide, un milieu poreux n’implique pas à lui seul un réservoir d’eau, et un granulat est un matériau meuble.

Explication

Un débit durable répond aux besoins présents sans compromettre les besoins futurs. Se concentrer sur les besoins actuels écarte la préservation future; la durabilité ne signifie ni absence de prélèvement ni simple présence d’un réservoir souterrain.

Explication

L’eau terrestre se répartit entre 97 % d’eau océanique et 3 % d’eau douce. Inverser les deux parts confond leur abondance relative, tandis que 1 % et 70 % concernent des sous-catégories de l’eau douce.

Explication

La répartition indiquée pour l’eau douce est de 70 % dans les glaciers, 30 % dans les eaux souterraines et 1 % dans les eaux de surface. Les autres choix échangent les parts des réservoirs ou confondent ces proportions avec celles de l’ensemble de l’eau terrestre.

Explication

Le rapport défini pour le $d^{18}O$ place la masse de d au numérateur et la masse de matière au dénominateur ; ici, il s’écrit donc $\frac{4}{200}$. Les autres expressions inversent le rapport ou remplacent la masse de matière par une somme.

Explication

Les principales sources de CO₂ mentionnées sont le charbon et le pétrole. Les distracteurs remplacent l’un de ces deux combustibles par le gaz naturel, le bois ou l’uranium.