QCM : Corps purs et mélanges (22 questions)

Explication

Une entité chimique est un atome, une molécule ou un ion, observable à l’échelle microscopique. Un échantillon ou un mélange désigne plutôt de la matière à l’échelle macroscopique.

Explication

Une espèce chimique est constituée d’un très grand nombre d’entités chimiques identiques et s’observe à l’échelle macroscopique. Une entité est une particule microscopique, tandis qu’un mélange contient plusieurs espèces.

Explication

Un corps pur contient un seul type d’espèce chimique ; l’échantillon décrit est donc un corps pur. Le caractère atomique du cuivre ne signifie pas qu’il s’agit d’un mélange.

Explication

La présence de plusieurs espèces chimiques caractérise un mélange. La présence d’ions ne suffit pas à en faire un corps pur lorsqu’ils coexistent avec l’eau et d’autres espèces.

Explication

Un mélange homogène comporte une seule phase et ses constituants ne sont plus distinguables à l’œil nu. Un corps pur, en revanche, ne contient qu’un seul type d’espèce chimique.

Explication

La CCM sépare les espèces chimiques d’un mélange homogène et permet de les identifier. La mesure de masse et de volume ou de température relève d’autres méthodes, tandis que la séparation de phases visibles concerne un mélange hétérogène.

Explication

Pendant l’élution, l’éluant migre sur la plaque et entraîne plus ou moins haut les espèces chimiques déposées. Faire migrer la ligne de dépôt inverse son rôle, placer la migration avant le dépôt confond les étapes, et donner une hauteur identique à toutes les espèces ignore leurs migrations variables.

Explication

Sur un chromatogramme, des taches situées à la même hauteur correspondent à la même espèce chimique. Des hauteurs différentes indiquent que ce critère d’identité n’est pas rempli, et la taille d’une tache ne détermine pas l’identité.

Explication

La masse volumique exprime la masse rapportée à une unité de volume. Le volume par unité de masse inverse le rapport, tandis que la masse ou le volume total pris isolément ne définissent pas la masse volumique.

Explication

La masse volumique se calcule par $\rho = \frac{m}{V}$ : $\frac{150\ \text{g}}{50\ \text{mL}} = 3\ \text{g·mL}^{-1}$. Le résultat $\frac{1}{3}$ vient du rapport inversé, $200$ de l’addition et $7\,500$ de la multiplication.

Explication

La masse volumique de l’eau liquide vaut $1\,000\ \text{g·L}^{-1}$, soit $1{,}0\ \text{g·mL}^{-1}$ ou $1{,}0\ \text{g·cm}^{-3}$. Les valeurs numériques de 1 000 en g·mL⁻¹ et de 1,0 en kg·cm⁻³ mélangent les unités, tandis que les valeurs de 10 sont dix fois trop élevées.

Explication

Un changement d’état correspond au passage de la matière d’un état physique à un autre. La formation d’une nouvelle espèce relève d’une transformation chimique, tandis que mélanger des espèces ou modifier la température ne définit pas à lui seul un changement d’état.

Explication

À la température de changement d’état, les deux états physiques correspondants coexistent. Une succession sans recouvrement et la coexistence avec l’état gazeux ne décrivent pas cette situation de fusion.

Explication

Pour un corps pur, la température reste constante pendant le changement d’état, ce qui forme un palier. La dépendance à la pression concerne la valeur de la température de changement d’état, et non une variation continue pendant le palier.

Explication

Le test du dioxygène est positif lorsqu’une allumette incandescente s’enflamme à nouveau. Une détonation caractérise le test du dihydrogène, tandis que l’eau de chaux et le sulfate de cuivre anhydre servent aux deux autres tests.

Explication

Une détonation à l’approche d’une allumette constitue un test positif du dihydrogène. La réinflammation indique le dioxygène, tandis que le trouble de l’eau de chaux et le changement de couleur du sulfate de cuivre concernent d’autres espèces.

Explication

L’eau de chaux qui se trouble indique la présence de dioxyde de carbone. La réinflammation d’une allumette teste le dioxygène, la détonation teste le dihydrogène et le sulfate de cuivre anhydre permet d’identifier l’eau.

Explication

Le sulfate de cuivre anhydre passe du gris au bleu en présence d’eau : ce changement constitue le test positif de l’eau. Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux, et les deux gaz testés à l’allumette donnent des résultats différents.

Explication

La composition d’un mélange indique les proportions de chaque espèce, exprimées en volume ou en masse. La liste seule omet les proportions, la quantité totale ne décrit pas la répartition, et les propriétés physiques ne définissent pas la composition.

Explication

Le pourcentage en masse se calcule par le rapport entre la masse de l’espèce et celle de l’échantillon, multiplié par 100 : $\frac{40}{250}\times100=16\,\%$. Le résultat de 625 % inverse le rapport, 0,16 % omet le facteur 100, et 40 % confond masse en grammes et pourcentage.

Explication

Le pourcentage en volume est le rapport du volume de l’espèce à celui de l’échantillon, multiplié par 100 : $\frac{125}{500}\times100=25\,\%$. 400 % inverse le rapport, 0,25 % omet le facteur 100, et 125 % confond le volume en millilitres avec un pourcentage.

Explication

L’air contient environ 80 % de diazote et 20 % de dioxygène : dans 100 mL, cela correspond approximativement à 80 mL et 20 mL. La proportion majoritaire attribuée au dioxygène inverse la composition, la répartition égale suppose à tort des parts de 50 %, et l’autre gaz remplace le diazote.