QCM : Composition d’un système chimique — 18 questions

Explication

Le nombre d’Avogadro vaut $6{,}022\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$. Le nombre d’entités N, en revanche, est sans unité, ce qui distingue ces deux grandeurs.

Explication

La relation $n=\frac{m}{M}$ donne $n=\frac{18{,}0}{18{,}0}=1{,}00\ \mathrm{mol}$. Il faut utiliser la masse m divisée par la masse molaire M, et non multiplier ces deux grandeurs.

Explication

Pour un ion polyatomique, la masse molaire ionique est la somme des masses molaires atomiques de tous ses atomes. Pour un ion monoatomique, elle est considérée comme égale à la masse molaire atomique de l’élément, ce qui ne s’applique pas à un ion polyatomique.

Explication

La relation $n=\frac{N}{N_A}$ donne ici $n=\frac{1{,}2044\times10^{24}}{6{,}022\times10^{23}}=2{,}00\ \mathrm{mol}$. Une division par le nombre d’Avogadro est nécessaire, plutôt qu’une multiplication par celui-ci.

Explication

La quantité de matière d’un gaz se calcule avec $n=\frac{V}{V_m}$, donc $n=\frac{48{,}0}{24{,}0}=2{,}00\ \mathrm{mol}$. Le volume molaire doit être utilisé comme diviseur, car il représente le volume correspondant à une mole.

Explication

La couleur observée correspond à la couleur complémentaire de la lumière absorbée. Elle ne coïncide donc pas avec le bleu absorbé par la solution.

Explication

La masse molaire atomique est la masse correspondant à une mole d’atomes et s’exprime en g·mol−1. La masse d’un seul atome concerne une entité individuelle et ne constitue pas une masse molaire.

Explication

La loi de Beer-Lambert s’écrit $A=\varepsilon l C$, avec le coefficient d’extinction molaire, la largeur de cuve et la concentration. Placer la largeur de cuve au dénominateur modifierait la dépendance prévue par cette loi.

Explication

La concentration en quantité de matière compare la quantité de matière dissoute au volume total de solution. Le rapport entre une masse et un volume correspond à la concentration en masse, notée $C_m$.

Explication

La masse à dissoudre est donnée par $m=nM$ et, puisque $n=CV$, on obtient $m=CVM$. La division par $VM$ ne respecte pas l’enchaînement entre quantité de matière, concentration et masse molaire.

Explication

La masse molaire moléculaire est la masse d’une mole de molécules et se calcule par la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes présents. La masse d’une seule molécule ne fournit pas directement cette somme exprimée en g·mol−1.

Explication

La masse se calcule d’abord avec $m=\rho V=0{,}80\times50{,}0=40{,}0\ \mathrm{g}$, puis cette masse peut être utilisée dans $n=m/M$. La masse molaire ne relie pas directement le volume à la masse : c’est la masse volumique qui joue ce rôle.

Explication

Un spectre d’absorption montre comment l’absorbance varie avec la longueur d’onde. Une absorbance mesurée à une longueur d’onde précise est une valeur ponctuelle, et non un spectre complet.

Explication

Le dosage par étalonnage compare une grandeur mesurable, comme l’absorbance, entre l’échantillon inconnu et des solutions étalons. L’identification d’une couleur peut renseigner qualitativement, mais elle ne fournit pas à elle seule la concentration.

Explication

En appliquant $C=\frac{n}{V}$, on obtient $C=\frac{0{,}20}{0{,}50}=0{,}40\ \text{mol·L}^{-1}$. La valeur $0{,}10\ \text{mol·L}^{-1}$ résulte d’une multiplication de $n$ par $V$, ce qui n’est pas la relation définissant $C$.

Explication

La dilution conserve la quantité de matière, donc $n_{\mathrm{mère}}=n_{\mathrm{fille}}$ et ainsi $C_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}V_{\mathrm{fille}}$. La relation avec les volumes inversés ne découle pas de cette conservation.

Explication

Le volume molaire $V_m$ est le volume occupé par une mole de gaz dans des conditions données de température et de pression, en L·mol−1. Il ne décrit pas le volume d’une molécule individuelle et dépend des conditions imposées.

Explication

La quantité de matière n permet de compter les entités chimiques et son unité est la mole, notée mol. La masse m correspond à une quantité pesée, tandis que le nombre d’entités N est un dénombrement sans unité.