QCM : Composition d’un système chimique — 16 questions

Question 1

1. Que représente une mole en chimie ?

Un volume de matière contenant environ

6{,}02 \times 10^{23}

litres

Une concentration de matière égale à environ

6{,}02 \times 10^{23}

molaires

Une masse de matière égale à environ

6{,}02 \times 10^{23}

grammes

Une quantité de matière contenant environ

6{,}02 \times 10^{23}

entités

Explication

La mole est une unité de quantité de matière correspondant à environ $6{,}02 \times 10^{23}$ atomes, ions ou molécules. Le gramme mesure une masse et ne définit pas une mole.

Answer

Une quantité de matière contenant environ $$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités

Question 2

2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro $N_A$ ?

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}

6{,}02 \times 10^{-23}\ \mathrm{mol}^{-1}

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{g\,mol}^{-1}

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ et sert à relier une quantité de matière au nombre d’entités. La grandeur $n$ désigne la quantité de matière de l’échantillon, et non une constante de comptage.

Answer

$$6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$$

Question 3

3. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément ?

La masse d’un échantillon donné, exprimée en

\mathrm{g\,mol}^{-1}

La masse d’un seul de ses atomes, exprimée en grammes

Le nombre d’atomes contenus dans un gramme de l’élément

La masse d’une mole de ses atomes, exprimée en

\mathrm{g\,mol}^{-1}

Explication

La masse molaire atomique est la masse correspondant à une mole d’atomes et s’exprime en $\mathrm{g\,mol}^{-1}$ . La masse d’un échantillon dépend de la quantité de matière considérée et ne constitue pas une masse molaire.

Answer

La masse d’une mole de ses atomes, exprimée en $$\mathrm{g\,mol}^{-1}$$

Question 4

4. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce ?

En additionnant les masses molaires atomiques de tous ses atomes constituants

En divisant la masse d’une molécule par le nombre d’atomes qu’elle contient

En additionnant les quantités de matière de ses différents éléments

En multipliant la masse molaire de l’atome principal par le nombre de molécules

Explication

La masse molaire moléculaire est la masse d’une mole de molécules, obtenue par addition des masses molaires atomiques de leurs atomes constituants. La quantité de matière des éléments n’est pas une masse et ne permet pas cette addition.

Answer

En additionnant les masses molaires atomiques de tous ses atomes constituants

Question 5

5. Quelle est la masse molaire moléculaire de l’urée $\mathrm{CH_4N_2O}$ avec $M_C=12$ , $M_H=1$ , $M_N=14$ et $M_O=16\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ ?

33\ \mathrm{g\,mol}^{-1}

46\ \mathrm{g\,mol}^{-1}

74\ \mathrm{g\,mol}^{-1}

60\ \mathrm{g\,mol}^{-1}

Explication

On additionne les contributions des atomes : $12+4\times1+2\times14+16=60\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ . Une valeur comme $46\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ ne tient pas compte correctement de tous les atomes présents dans la formule.

Answer

$$60\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$$

Question 6

6. Pour un liquide pur de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ , quelle expression donne sa quantité de matière ?

n=\frac{M V}{\rho}

n=\frac{\rho M}{V}

n=\frac{\rho V}{M}

n=\frac{M}{\rho V}

Explication

Comme $\rho=\frac{m}{V}$ , la masse du liquide vaut $m=\rho V$ , puis $n=\frac{m}{M}=\frac{\rho V}{M}$ . La masse molaire ne relie pas directement la masse au volume comme le fait la masse volumique.

Answer

$$n=\frac{\rho V}{M}$$

Question 7

7. Une solution a une concentration molaire $C$ et un volume $V$ ; comment calculer la quantité de matière de soluté présente ?

n=C+V

n=CV

n=\frac{C}{V}

n=\frac{V}{C}

Explication

La quantité de matière du soluté est donnée par $n=CV$ , avec une concentration molaire et un volume exprimés dans des unités cohérentes. La division de $C$ par $V$ ne correspond pas à la relation entre concentration molaire et quantité de matière.

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz

Answer

$$24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}$$

Answer

$$0{,}50\ \text{mol}$$

Answer

La solution devient généralement plus colorée

Answer

La couleur complémentaire du bleu absorbé

Answer

L’absorbance de la solution

Answer

Non, chaque espèce possède une longueur d’onde maximale qui lui est propre

Answer

Elle double également

Answer

Mesurer les étalons, tracer $$A$$ en fonction de $$C$$, puis reporter $$A_x$$ sur la courbe

Question 8

8. Que représente le volume molaire d’un gaz dans des conditions données de température et de pression ?

La masse d’une mole de gaz exprimée en grammes

Le nombre de particules contenues dans un litre de gaz

La pression exercée par une mole de gaz

Le volume occupé par une mole de gaz

Explication

Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole de gaz pour une température et une pression fixées. Il dépend donc des conditions expérimentales, contrairement à la constante d’Avogadro.

Question 9

9. À la pression atmosphérique, quelle valeur approchée du volume molaire faut-il utiliser pour un gaz à 20 °C ?

44{,}8\ \text{L·mol}^{-1}

24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}

20{,}0\ \text{L·mol}^{-1}

22{,}4\ \text{L·mol}^{-1}

Explication

À la pression atmosphérique, le volume molaire vaut environ $24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}$ à 20 °C. La valeur $22{,}4\ \text{L·mol}^{-1}$ correspond à 0 °C.

Question 10

10. Un gaz occupe un volume de $12{,}25\ \text{L}$ à 20 °C, où $V_m=24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

36{,}75\ \text{mol}

0{,}05\ \text{mol}

0{,}50\ \text{mol}

2{,}00\ \text{mol}

Explication

Pour un gaz, on utilise $n=\frac{V}{V_m}$ , donc $n=\frac{12{,}25}{24{,}5}=0{,}50\ \text{mol}$ . La relation $n=CV$ concerne un soluté en solution et non un gaz.

Question 11

11. Comment évolue l’intensité de la couleur d’une solution lorsque la concentration en espèce colorée augmente ?

La solution change nécessairement de couleur

La solution perd toute absorption lumineuse

La solution devient généralement plus colorée

La solution devient généralement plus claire

Explication

Une concentration plus élevée en espèce colorée rend généralement la solution plus fortement colorée. Elle ne signifie pas nécessairement que la teinte change ou que l’absorption disparaît.

Question 12

12. Une solution absorbe principalement une lumière bleue lorsqu’elle est éclairée en lumière blanche. Quelle couleur est alors principalement perçue ?

La couleur correspondant à la longueur d’onde absorbée

La couleur complémentaire du bleu absorbé

La couleur bleue qui traverse la solution

La couleur blanche provenant de toutes les longueurs d’onde

Explication

La couleur perçue est la couleur complémentaire de la lumière principalement absorbée. La lumière transmise désigne, elle, les longueurs d’onde qui traversent effectivement la solution.

Question 13

13. Quelle grandeur un spectrophotomètre mesure-t-il en fonction de la longueur d’onde ?

La concentration directement exprimée en mol·L⁻¹

La couleur complémentaire donnée par le cercle chromatique

La masse de l’espèce colorée présente dans la cuve

L’absorbance de la solution

Explication

Un spectrophotomètre mesure l’absorbance $A$ en fonction de la longueur d’onde $\lambda$ . Le cercle chromatique peut aider à identifier des couleurs complémentaires, mais il ne mesure pas l’absorbance.

Question 14

14. Deux espèces chimiques différentes présentent-elles nécessairement la même longueur d’onde maximale d’absorption ?

Non, chaque espèce possède une longueur d’onde maximale qui lui est propre

Oui, toutes les espèces colorées absorbent au même maximum

Non, cette longueur est fixée par la concentration de la solution

Oui, cette longueur dépend principalement du volume de la solution

Explication

La longueur d’onde maximale d’absorption $\lambda_{\max}$ est propre à chaque espèce chimique. La concentration influence l’intensité de l’absorption, mais ne définit pas l’identité spectrale de l’espèce.

Question 15

15. Une solution suit la loi de Beer-Lambert avec $A=kC$ . Si sa concentration double dans les mêmes conditions expérimentales, comment évolue son absorbance ?

Elle est divisée par deux

Elle double également

Elle reste identique

Elle augmente de la valeur de

k

Explication

La relation $A=kC$ montre que l’absorbance est proportionnelle à la concentration lorsque $k$ reste constant. Une concentration doublée entraîne donc une absorbance doublée, tandis que $A$ reste une grandeur sans unité et non une concentration.

Question 16

16. Quelle démarche permet de déterminer la concentration d’une solution inconnue par dosage par étalonnage ?

Mesurer la pression du récipient, puis calculer la concentration avec le volume molaire

Mesurer les étalons, tracer

A

en fonction de

C

, puis reporter

A_x

sur la courbe

Choisir une couleur complémentaire, puis associer directement cette couleur à une concentration

Mesurer la masse du solvant, puis déduire la concentration à partir du volume total

Explication

Le dosage par étalonnage repose sur une courbe construite avec des solutions étalons d’absorbances et de concentrations connues, puis sur le report de $A_x$ pour lire $C_x$ . Les autres démarches utilisent des grandeurs qui ne constituent pas la procédure d’étalonnage spectrophotométrique.

QCM : Composition d’un système chimique — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une mole en chimie ?

2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro $N_A$ ?

3. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément ?

4. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce ?

5. Quelle est la masse molaire moléculaire de l’urée $\mathrm{CH_4N_2O}$ avec $M_C=12$ , $M_H=1$ , $M_N=14$ et $M_O=16\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ ?

6. Pour un liquide pur de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ , quelle expression donne sa quantité de matière ?

7. Une solution a une concentration molaire $C$ et un volume $V$ ; comment calculer la quantité de matière de soluté présente ?

8. Que représente le volume molaire d’un gaz dans des conditions données de température et de pression ?

9. À la pression atmosphérique, quelle valeur approchée du volume molaire faut-il utiliser pour un gaz à 20 °C ?

10. Un gaz occupe un volume de $12{,}25\ \text{L}$ à 20 °C, où $V_m=24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

11. Comment évolue l’intensité de la couleur d’une solution lorsque la concentration en espèce colorée augmente ?

12. Une solution absorbe principalement une lumière bleue lorsqu’elle est éclairée en lumière blanche. Quelle couleur est alors principalement perçue ?

13. Quelle grandeur un spectrophotomètre mesure-t-il en fonction de la longueur d’onde ?

14. Deux espèces chimiques différentes présentent-elles nécessairement la même longueur d’onde maximale d’absorption ?

15. Une solution suit la loi de Beer-Lambert avec $A=kC$ . Si sa concentration double dans les mêmes conditions expérimentales, comment évolue son absorbance ?

16. Quelle démarche permet de déterminer la concentration d’une solution inconnue par dosage par étalonnage ?

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QCM : Composition d’un système chimique — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une mole en chimie ?

2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro NAN_ANA​ ?

3. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément ?

4. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce ?

5. Quelle est la masse molaire moléculaire de l’urée CH4N2O\mathrm{CH_4N_2O}CH4​N2​O avec MC=12M_C=12MC​=12, MH=1M_H=1MH​=1, MN=14M_N=14MN​=14 et MO=16 g mol−1M_O=16\ \mathrm{g\,mol}^{-1}MO​=16 gmol−1 ?

6. Pour un liquide pur de masse volumique ρ\rhoρ, de volume VVV et de masse molaire MMM, quelle expression donne sa quantité de matière ?

7. Une solution a une concentration molaire CCC et un volume VVV ; comment calculer la quantité de matière de soluté présente ?

8. Que représente le volume molaire d’un gaz dans des conditions données de température et de pression ?

9. À la pression atmosphérique, quelle valeur approchée du volume molaire faut-il utiliser pour un gaz à 20 °C ?

10. Un gaz occupe un volume de 12,25 L12{,}25\ \text{L}12,25 L à 20 °C, où Vm=24,5 L⋅mol−1V_m=24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}Vm​=24,5 L⋅mol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

11. Comment évolue l’intensité de la couleur d’une solution lorsque la concentration en espèce colorée augmente ?

12. Une solution absorbe principalement une lumière bleue lorsqu’elle est éclairée en lumière blanche. Quelle couleur est alors principalement perçue ?

13. Quelle grandeur un spectrophotomètre mesure-t-il en fonction de la longueur d’onde ?

14. Deux espèces chimiques différentes présentent-elles nécessairement la même longueur d’onde maximale d’absorption ?

15. Une solution suit la loi de Beer-Lambert avec A=kCA=kCA=kC. Si sa concentration double dans les mêmes conditions expérimentales, comment évolue son absorbance ?

16. Quelle démarche permet de déterminer la concentration d’une solution inconnue par dosage par étalonnage ?

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2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro $N_A$ ?

5. Quelle est la masse molaire moléculaire de l’urée $\mathrm{CH_4N_2O}$ avec $M_C=12$ , $M_H=1$ , $M_N=14$ et $M_O=16\ \mathrm{g\,mol}^{-1}$ ?

6. Pour un liquide pur de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ , quelle expression donne sa quantité de matière ?

7. Une solution a une concentration molaire $C$ et un volume $V$ ; comment calculer la quantité de matière de soluté présente ?

10. Un gaz occupe un volume de $12{,}25\ \text{L}$ à 20 °C, où $V_m=24{,}5\ \text{L·mol}^{-1}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

15. Une solution suit la loi de Beer-Lambert avec $A=kC$ . Si sa concentration double dans les mêmes conditions expérimentales, comment évolue son absorbance ?