QCM : Colorimétrie et loi de Beer-Lambert (15 questions)

Question 1

1. Lors d’un dosage par étalonnage, comment obtient-on la concentration de la solution inconnue ?

On attribue à la solution inconnue la concentration de l’étalon le plus coloré

On calcule sa concentration avant de mesurer son absorbance avec le colorimètre

On reporte son absorbance sur la droite d’étalonnage pour en déduire la concentration

On compare directement sa couleur au solvant utilisé pour réaliser le blanc

Explication

La méthode consiste à mesurer l’absorbance de la solution inconnue, puis à lire sa concentration correspondante sur la droite $A=f(C)$ . Les concentrations des solutions étalons sont, elles, connues avant les mesures et servent à construire cette droite.

Answer

On reporte son absorbance sur la droite d’étalonnage pour en déduire la concentration

Question 2

2. Pour comparer deux spectres d’absorption, quels paramètres caractérisent notamment leurs pics ?

Leur concentration, leur dilution, leur cuve et leur éclairement

Leur forme, leur nombre, leur maximum et leur largeur

Leur couleur, leur densité, leur durée et leur distance

Leur masse, leur volume, leur température et leur pression

Explication

Les pics d’un spectre d’absorption sont décrits par leur forme, leur nombre, leur longueur d’onde maximale et leur largeur. Les autres ensembles mélangent des propriétés qui ne caractérisent pas directement les pics spectraux.

Answer

Leur forme, leur nombre, leur maximum et leur largeur

Question 3

3. Quelle représentation graphique permet de définir le spectre d’absorption d’une solution ?

Le graphe de l’absorbance en fonction de la longueur d’onde

Le graphe de la concentration en fonction du temps d’éclairement

Le graphe de l’intensité lumineuse en fonction de la concentration

Le graphe de la longueur d’onde en fonction de l’absorbance

Explication

Le spectre d’absorption représente l’évolution de l’absorbance $A$ avec la longueur d’onde $\lambda$ , soit $A=f(\lambda)$ . Un graphe inversant les axes ne correspond pas à la définition attendue.

Answer

Le graphe de l’absorbance en fonction de la longueur d’onde

Question 4

4. Une solution inconnue est diluée d’un facteur $F=5$ avant la mesure et sa solution diluée a une concentration de $2{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}$ ; quelle est la concentration initiale ?

10{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}

2{,}5\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}

7{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}

0{,}40\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}

Explication

La concentration initiale s’obtient en multipliant la concentration de la solution diluée par le facteur de dilution : $C_{\mathrm{initiale}}=F\times C_{\mathrm{diluée}}=5\times2{,}0=10{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}$ . Diviser par le facteur donnerait la concentration après dilution plutôt que celle de la solution de départ.

Answer

$$10{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}$$

Question 5

5. Quelle distinction caractérise une échelle de teinte utilisée pour un dosage colorimétrique ?

Elle associe des solvants différents à une même concentration colorée

Elle regroupe des solutions inconnues de concentrations estimées visuellement

Elle regroupe des solutions étalons de concentrations connues et différentes

Elle rassemble des solutions étalons dont les concentrations sont identiques

Explication

Une échelle de teinte est constituée de solutions étalons contenant la même espèce colorée, mais à des concentrations connues et différentes. La solution inconnue n’appartient pas à cette gamme, car sa concentration doit être déterminée.

Answer

Elle regroupe des solutions étalons de concentrations connues et différentes

Question 6

6. Dans quelle situation la loi de Beer-Lambert permet-elle d’écrire $A=\varepsilon\times\ell\times C$ ?

Pour une solution suffisamment diluée, avec les unités adaptées

Pour une solution très concentrée, quelle que soit la cuve utilisée

Pour une solution incolore, avec une concentration exprimée en grammes

Pour une solution quelconque, sans condition sur la dilution

Explication

La relation $A=\varepsilon\times\ell\times C$ s’applique à une solution suffisamment diluée, avec $C$ en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et $\ell$ en $\mathrm{cm}$ . Elle ne peut pas être étendue sans précaution à une solution quelconque ou très concentrée.

Answer

Pour une solution suffisamment diluée, avec les unités adaptées

Question 7

7. Pourquoi choisit-on une longueur d’onde proche de $\lambda_{\max}$ pour mesurer une espèce colorée ?

Parce que la cuve y bloque une partie du rayonnement incident

Parce que la concentration de l’espèce y est automatiquement connue

Parce que le solvant y devient lui-même fortement coloré

Parce que l’absorbance y est mesurée avec une sensibilité favorable

Explication

Une longueur d’onde proche du maximum d’absorption permet de mesurer l’absorbance avec une bonne précision. Le choix de cette longueur d’onde ne détermine ni la concentration ni la couleur du solvant.

Answer

Parce que l’absorbance y est mesurée avec une sensibilité favorable

Question 8

8. Une radiation de longueur d’onde égale à 750 nm appartient à quelle catégorie ?

Une radiation visible située vers le rouge

Une radiation infrarouge située au-delà du visible

Une radiation visible située vers le violet

Une radiation ultraviolette située avant le visible

Explication

Une longueur d’onde de 750 nm se trouve dans l’intervalle visible et correspond à une radiation proche du rouge. Le violet possède des longueurs d’onde plus courtes, tandis que l’infrarouge commence au-delà du domaine visible.

Answer

Une radiation visible située vers le rouge

Question 9

9. Pourquoi une solution de bleu de méthylène apparaît-elle bleue lorsqu’elle est éclairée par une lumière blanche ?

Elle absorbe surtout le rouge-orange et transmet sa couleur complémentaire

Elle réfléchit principalement le rouge-orange présent dans la lumière blanche

Elle émet une lumière bleue après avoir absorbé toutes les radiations

Elle absorbe surtout le bleu et transmet sa couleur complémentaire

Explication

Le bleu de méthylène absorbe au maximum vers $650\,\mathrm{nm}$ , dans le rouge-orange, et la solution apparaît de la couleur complémentaire, le bleu. L’absorption maximale du bleu conduirait à une apparence complémentaire différente.

Answer

Elle absorbe surtout le rouge-orange et transmet sa couleur complémentaire

Question 10

10. Dans l’expression $A=k\times C$ , que représente principalement le coefficient $k$ lorsque les conditions de mesure sont fixées ?

La concentration de l’espèce colorée présente dans la solution

La longueur d’onde de la radiation utilisée pour la mesure

Le facteur de proportionnalité entre l’absorbance et la concentration

L’épaisseur de la cuve exprimée en centimètres

Explication

Le coefficient $k$ est le facteur qui relie l’absorbance $A$ à la concentration $C$ dans les mêmes conditions de mesure. La concentration, l’épaisseur de cuve et la longueur d’onde sont des grandeurs distinctes de ce coefficient.

Answer

Le facteur de proportionnalité entre l’absorbance et la concentration

Question 11

11. Lorsqu’on classe les radiations visibles par longueur d’onde croissante, quelle succession est correcte ?

Vert, jaune, violet, bleu, rouge, orange

Violet, bleu, vert, jaune, orange, rouge

Rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet

Bleu, violet, vert, orange, jaune, rouge

Explication

Dans le domaine visible, les couleurs se succèdent du violet au rouge lorsque la longueur d’onde augmente. La succession inverse correspondrait à une diminution de la longueur d’onde.

Answer

Violet, bleu, vert, jaune, orange, rouge

Question 12

12. Une série d’étalons donne des absorbances saturant le colorimètre pour les concentrations les plus élevées ; quelle modification respecte la condition du dosage ?

Choisir une solution étalon plus foncée pour compenser la saturation de l’appareil

Conserver ces concentrations et remplacer la droite d’étalonnage par une comparaison visuelle

Diminuer les concentrations afin de rester dans le domaine où la loi de Beer-Lambert est vérifiée

Augmenter les concentrations afin de rendre les différences d’absorbance plus visibles

Explication

La concentration doit rester assez faible pour éviter la saturation de l’instrument et conserver la validité de la loi de Beer-Lambert. Augmenter les concentrations accentuerait la saturation au lieu de rétablir une mesure exploitable.

Answer

Diminuer les concentrations afin de rester dans le domaine où la loi de Beer-Lambert est vérifiée

Question 13

13. Une solution suffisamment diluée est étudiée à longueur d’onde et épaisseur de cuve constantes. Que devient son absorbance si la concentration de l’espèce colorée augmente ?

Elle devient égale à la longueur d’onde utilisée

Elle reste constante quelle que soit la concentration

Elle diminue proportionnellement à la concentration

Elle augmente proportionnellement à la concentration

Explication

Dans ces conditions, l’absorbance est proportionnelle à la concentration, ce qui s’écrit $A=k\times C$ . Elle ne reste donc pas constante lorsque la concentration varie, et elle n’est pas égale à la longueur d’onde.

Answer

Elle augmente proportionnellement à la concentration

Question 14

14. Quelle valeur d’absorbance caractérise une solution incolore dans les conditions considérées ?

Une absorbance maximale

Une absorbance variable selon la cuve

Une absorbance nulle

Une absorbance négative

Explication

Une solution incolore a une absorbance nulle, car elle n’absorbe pas les radiations visibles dans les conditions considérées. Une absorbance maximale caractérise plutôt une forte absorption à une longueur d’onde donnée.

Answer

Une absorbance nulle

Question 15

15. Quelle séquence décrit correctement la préparation d’une cuve et du spectrophotomètre avant une mesure ?

Tenir la cuve par une face non striée, placer les stries dans le trajet lumineux, choisir la longueur d’onde puis mesurer l’échantillon

Réaliser le blanc avec une cuve vide, placer les stries face au faisceau puis sélectionner la longueur d’onde

Remplir la cuve de solution inconnue, choisir la longueur d’onde, essuyer les stries puis réaliser le blanc

Tenir la cuve par sa face striée, orienter les faces non striées dans le trajet lumineux, choisir la longueur d’onde puis faire le blanc

Explication

La cuve se tient par sa face striée et la lumière doit traverser ses faces non striées, avant la sélection de la longueur d’onde et la réalisation du blanc avec le solvant. Les autres séquences exposent à une mauvaise orientation ou utilisent un blanc inadapté.

Answer

Tenir la cuve par sa face striée, orienter les faces non striées dans le trajet lumineux, choisir la longueur d’onde puis faire le blanc

QCM : Colorimétrie et loi de Beer-Lambert (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors d’un dosage par étalonnage, comment obtient-on la concentration de la solution inconnue ?

2. Pour comparer deux spectres d’absorption, quels paramètres caractérisent notamment leurs pics ?

3. Quelle représentation graphique permet de définir le spectre d’absorption d’une solution ?

4. Une solution inconnue est diluée d’un facteur $F=5$ avant la mesure et sa solution diluée a une concentration de $2{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}$ ; quelle est la concentration initiale ?

5. Quelle distinction caractérise une échelle de teinte utilisée pour un dosage colorimétrique ?

6. Dans quelle situation la loi de Beer-Lambert permet-elle d’écrire $A=\varepsilon\times\ell\times C$ ?

7. Pourquoi choisit-on une longueur d’onde proche de $\lambda_{\max}$ pour mesurer une espèce colorée ?

8. Une radiation de longueur d’onde égale à 750 nm appartient à quelle catégorie ?

9. Pourquoi une solution de bleu de méthylène apparaît-elle bleue lorsqu’elle est éclairée par une lumière blanche ?

10. Dans l’expression $A=k\times C$ , que représente principalement le coefficient $k$ lorsque les conditions de mesure sont fixées ?

11. Lorsqu’on classe les radiations visibles par longueur d’onde croissante, quelle succession est correcte ?

12. Une série d’étalons donne des absorbances saturant le colorimètre pour les concentrations les plus élevées ; quelle modification respecte la condition du dosage ?

13. Une solution suffisamment diluée est étudiée à longueur d’onde et épaisseur de cuve constantes. Que devient son absorbance si la concentration de l’espèce colorée augmente ?

14. Quelle valeur d’absorbance caractérise une solution incolore dans les conditions considérées ?

15. Quelle séquence décrit correctement la préparation d’une cuve et du spectrophotomètre avant une mesure ?

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QCM : Colorimétrie et loi de Beer-Lambert (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors d’un dosage par étalonnage, comment obtient-on la concentration de la solution inconnue ?

2. Pour comparer deux spectres d’absorption, quels paramètres caractérisent notamment leurs pics ?

3. Quelle représentation graphique permet de définir le spectre d’absorption d’une solution ?

4. Une solution inconnue est diluée d’un facteur F=5F=5F=5 avant la mesure et sa solution diluée a une concentration de 2,0 mmol L−12{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}2,0 mmolL−1 ; quelle est la concentration initiale ?

5. Quelle distinction caractérise une échelle de teinte utilisée pour un dosage colorimétrique ?

6. Dans quelle situation la loi de Beer-Lambert permet-elle d’écrire A=ε×ℓ×CA=\varepsilon\times\ell\times CA=ε×ℓ×C ?

7. Pourquoi choisit-on une longueur d’onde proche de λmax⁡\lambda_{\max}λmax​ pour mesurer une espèce colorée ?

8. Une radiation de longueur d’onde égale à 750 nm appartient à quelle catégorie ?

9. Pourquoi une solution de bleu de méthylène apparaît-elle bleue lorsqu’elle est éclairée par une lumière blanche ?

10. Dans l’expression A=k×CA=k\times CA=k×C, que représente principalement le coefficient kkk lorsque les conditions de mesure sont fixées ?

11. Lorsqu’on classe les radiations visibles par longueur d’onde croissante, quelle succession est correcte ?

12. Une série d’étalons donne des absorbances saturant le colorimètre pour les concentrations les plus élevées ; quelle modification respecte la condition du dosage ?

13. Une solution suffisamment diluée est étudiée à longueur d’onde et épaisseur de cuve constantes. Que devient son absorbance si la concentration de l’espèce colorée augmente ?

14. Quelle valeur d’absorbance caractérise une solution incolore dans les conditions considérées ?

15. Quelle séquence décrit correctement la préparation d’une cuve et du spectrophotomètre avant une mesure ?

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4. Une solution inconnue est diluée d’un facteur $F=5$ avant la mesure et sa solution diluée a une concentration de $2{,}0\ \mathrm{mmol\,L^{-1}}$ ; quelle est la concentration initiale ?

6. Dans quelle situation la loi de Beer-Lambert permet-elle d’écrire $A=\varepsilon\times\ell\times C$ ?

7. Pourquoi choisit-on une longueur d’onde proche de $\lambda_{\max}$ pour mesurer une espèce colorée ?

10. Dans l’expression $A=k\times C$ , que représente principalement le coefficient $k$ lorsque les conditions de mesure sont fixées ?