QCM : Corps purs et mélanges — 17 questions

Explication

Un corps pur contient une seule espèce chimique ; les formulations équivalentes sont donc exactes. La présence de plusieurs espèces caractérise un mélange, qu’elles soient majoritaires ou minoritaires.

Explication

Un mélange contient plusieurs espèces chimiques, et cette coexistence permet de l’identifier. Un échantillon contenant une seule espèce chimique correspond à un corps pur, non à un mélange.

Explication

L’analyse du nombre de taches permet de distinguer un corps pur d’un mélange. Trois taches révèlent plusieurs espèces chimiques et indiquent donc un mélange. Un corps pur est caractérisé par une seule tache ; les trois taches ne s’expliquent pas par une seule espèce chimique. Le comptage des taches s’effectue verticalement sur le chromatogramme, et non horizontalement.

Explication

La masse volumique est le quotient de la masse par le volume, selon $\rho = \frac{m}{V}$. Son unité légale est le kg/m³ ; elle se distingue donc de la masse, qui n’est pas une grandeur par volume.

Explication

Le pourcentage massique repose sur le rapport entre la masse du constituant et celle du mélange, multiplié par 100. La formule est donc $\%\,\text{constituant}=\frac{m_{\text{constituant}}}{m_{\text{mélange}}}\times100$ ; elle utilise des masses, et non des volumes.

Explication

Des taches situées à la même hauteur correspondent à une même espèce chimique. La hauteur d’une tache permet de comparer l’espèce chimique identifiée, tandis que des hauteurs différentes correspondent à des espèces différentes. L’analyse verticale sert à déterminer le nombre de taches, alors que la comparaison de leur hauteur s’effectue horizontalement ; elle ne consiste donc pas à comparer les hauteurs.

Explication

L’interprétation commence par une analyse verticale du nombre de taches, puis se poursuit horizontalement par la comparaison de leurs hauteurs. La pureté est liée au nombre de taches, tandis que la hauteur sert à comparer les espèces chimiques.

Explication

L’aspirine fond à 135 °C. Le paracétamol fond à 169 °C, la caféine à 235 °C, et 185 °C correspond au médicament suspect.

Explication

Le médicament suspect fond à 185 °C. Les températures de 135 °C, 169 °C et 235 °C correspondent respectivement à l’aspirine, au paracétamol et à la caféine.

Explication

Une température de fusion différente de celle de l’espèce annoncée indique que la composition annoncée n’est pas respectée. La comparaison des températures constitue donc un moyen de mettre en évidence cette différence, sans confirmer la pureté ni valider l’annonce.

Explication

L’air contient 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz. Les proportions de 78 % pour le dioxygène et de 21 % pour le diazote sont donc inversées.

Explication

L’équation indique qu’une molécule d’acide stéarique consomme 26 molécules de dioxygène et produit 18 molécules de dioxyde de carbone ainsi que 18 molécules d’eau. Les coefficients 18 et 26 ne doivent pas être attribués aux mauvaises espèces.

Explication

La combustion de la bougie consomme du dioxygène et forme du dioxyde de carbone. La dissolution de ce dernier dans l’eau contribue à la montée du niveau de l’eau ; le dioxyde de carbone n’est pas consommé et le dioxygène n’est pas formé.

Explication

L’écart relatif est calculé par $E_r=\frac{|\text{valeur théorique}-\text{valeur expérimentale}|}{\text{valeur théorique}}$. Le rapport $h/H$ estime une proportion expérimentale et ne constitue pas la formule de l’écart relatif.

Explication

Un écart relatif inférieur à 5 % est très satisfaisant. Entre 5 % et 10 %, le résultat est cohérent, tandis qu’au-delà de 10 %, il manque de précision.

Explication

L’observation de l’aspect constitue la première étape, puis la masse volumique ou la température de fusion peuvent être mesurées. Le nitrate d’argent intervient si nécessaire comme réactif d’identification. La température d’ébullition n’est pas mentionnée dans cette démarche.

Explication

Le sérum physiologique et l’éosine ont une masse volumique de $1{,}0\ \mathrm{g\cdot mL^{-1}}$. L’éthanol a une masse volumique de $0{,}80\ \mathrm{g\cdot mL^{-1}}$ ; les valeurs proposées pour l’éosine et le sérum physiologique sont donc inversées dans les énoncés correspondants.