QCM : Corps purs et mélanges — 19 questions

Explication

Une espèce chimique regroupe des entités identiques et se caractérise notamment par une formule, un aspect et des propriétés physiques et chimiques. Un corps pur est défini par sa composition en une seule espèce, mais cela ne constitue pas la définition générale d’une espèce chimique.

Explication

Un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique. La présence de plusieurs espèces caractérise au contraire un mélange, tandis qu’un corps pur peut être constitué d’atomes, d’ions ou de molécules.

Explication

L’eau sucrée contient de l’eau et du saccharose, donc plusieurs espèces chimiques différentes. Le fait qu’elle paraisse uniforme ne transforme pas sa composition en une seule espèce.

Explication

Un mélange homogène ne permet pas de distinguer ses constituants à l’œil nu et comporte une seule phase, alors qu’un mélange hétérogène laisse distinguer au moins deux constituants et comporte plusieurs phases. La nature des constituants, solides ou liquides, ne suffit pas à établir cette distinction.

Explication

Deux liquides miscibles se mélangent pour former un mélange homogène ; l’eau et l’éthanol en sont un exemple. L’eau et l’huile illustrent au contraire le cas de liquides non miscibles qui forment un mélange hétérogène.

Explication

La chromatographie sur couche mince sépare et identifie les espèces chimiques d’un mélange homogène selon leurs affinités différentes pour une phase fixe et une phase mobile. Elle ne mesure pas directement la masse ou la densité des constituants.

Explication

La phase fixe est le support sur lequel les substances sont déposées, alors que la phase mobile est l’éluant qui se déplace par capillarité et entraîne les espèces. Confondre l’éluant avec le support inverse le rôle des deux phases.

Explication

Plusieurs taches indiquent la présence de plusieurs espèces chimiques, donc un mélange ; une seule tache indique un corps pur. La quantité des espèces ne se déduit pas directement de la distance verticale entre les taches.

Explication

Le rapport frontal se calcule avec $R_f=\frac{h}{H}$, donc ici $R_f=\frac{3{,}0}{6{,}0}=0{,}50$. La valeur $2{,}0$ provient de l’inversion du quotient, qui ne correspond pas à la définition du rapport frontal.

Explication

Un test chimique identifie une espèce lorsqu’un résultat positif provoque une transformation caractéristique. Une simple variation de température ou de masse ne constitue pas nécessairement une preuve spécifique de cette espèce.

Explication

L’eau liquide transforme le sulfate de cuivre anhydre blanc en une substance bleue, ce qui caractérise sa présence. L’eau de chaux sert à détecter le dioxyde de carbone, tandis qu’une bûchette ravivée indique du dioxygène.

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux parce qu’un précipité blanc se forme. Le ravivement d’une bûchette incandescente caractérise le dioxygène et ne correspond pas à ce test.

Explication

À pression donnée, un corps pur change d’état à température constante, ce qui produit un palier. Un mélange évolue sur une plage de températures et ne présente pas ce palier caractéristique.

Explication

La masse volumique se calcule avec $\rho=\frac{m}{V}$, donc $\rho=\frac{240}{80}=3,0\ \text{g/mL}$. La valeur $0,33\ \text{g/mL}$ correspondrait à l’inversion du rapport, qui n’est pas la définition de la masse volumique.

Explication

La densité se calcule par $d=\frac{\rho}{\rho_{eau}}$, soit $d=\frac{0,80}{1,00}=0,80$. La valeur $1,25$ provient de l’inversion des deux masses volumiques.

Explication

Une espèce dont la densité est supérieure à 1 coule dans l’eau. Une densité inférieure à 1 correspondrait au comportement flottant, mais la valeur donnée est supérieure à 1.

Explication

Le pourcentage massique utilise le rapport des masses : $\%m(E)=\frac{15}{60}\times100=25\ \%$. Un pourcentage volumique nécessiterait des volumes, qui ne sont pas les grandeurs fournies ici.

Explication

Le pourcentage volumique se calcule avec $\%V(E)=\frac{V_E}{V_{tot}}\times100$, donc $\frac{50}{250}\times100=20\ \%$. Le pourcentage massique ne peut pas être déterminé sans connaître les masses.

Explication

L’air contient approximativement 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz en volume. Les autres propositions échangent les proportions principales ou les remplacent par une répartition non conforme.