QCM : Couleur et dosage spectrophotométrique — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel est l’objectif d’un dosage appliqué à une espèce dissoute en solution ?

Mesurer la couleur perçue de la solution étudiée
Déterminer la concentration inconnue de cette espèce
Tracer le spectre des radiations transmises
Identifier la longueur d’onde absorbée par cette espèce

Déterminer la concentration inconnue de cette espèce

Explication

Un dosage sert à déterminer la concentration inconnue d’une espèce en solution grâce à une méthode physique ou chimique. La mesure d’une absorbance ou l’étude d’une couleur peuvent intervenir dans certaines méthodes, mais ne constituent pas l’objectif général du dosage.

2. Lors d’un dosage spectrophotométrique, comment détermine-t-on la concentration de l’espèce dissoute ?

On mesure la lumière transmise puis on additionne ses couleurs
On observe la couleur puis on compare sa teinte à une palette
On repère la longueur d’onde puis on identifie l’espèce dissoute
On mesure l’absorbance puis on utilise la loi de Beer-Lambert

On mesure l’absorbance puis on utilise la loi de Beer-Lambert

Explication

Le dosage spectrophotométrique relie l’absorbance mesurée à la concentration grâce au coefficient de la loi de Beer-Lambert. La spectrophotométrie seule peut mesurer une absorbance, mais le dosage ajoute la détermination de la concentration.

3. Pour déterminer graphiquement la concentration inconnue d’une solution, quelle démarche est correcte ?

Mesurer quatre solutions inconnues, puis choisir celle dont la couleur est la plus intense
Comparer les couleurs transmises, puis calculer la concentration à partir de leur mélange
Tracer une droite avec des concentrations connues, puis lire la concentration inconnue
Tracer une droite avec des concentrations inconnues, puis lire l’absorbance connue

Tracer une droite avec des concentrations connues, puis lire la concentration inconnue

Explication

La droite d’étalonnage est construite à partir de solutions de concentrations connues et de leurs absorbances, puis elle permet de lire la concentration de la solution inconnue. Confondre les rôles des concentrations connues et inconnues inverse les étapes du dosage.

4. Que révèle l’observation de la lumière transmise par une solution colorée éclairée en lumière blanche ?

Les couleurs transmises correspondent aux radiations absorbées
Certaines couleurs de la lumière blanche ont été absorbées
Toutes les couleurs de la lumière blanche ont traversé la solution
La solution a ajouté de nouvelles couleurs à la lumière blanche

Certaines couleurs de la lumière blanche ont été absorbées

Explication

Les couleurs absentes de la lumière transmise correspondent à des radiations absorbées par la solution. Les couleurs effectivement observées sont celles qui ont traversé la solution, et non celles qui ont été absorbées.

5. De quoi dépend principalement la couleur observée d’une solution éclairée en lumière blanche ?

De la longueur d’onde la plus fortement réfléchie par la solution
Du mélange des couleurs transmises par la solution
Du mélange des couleurs absorbées par la solution
De la couleur de la source après suppression de la lumière blanche

Du mélange des couleurs transmises par la solution

Explication

La couleur de la solution résulte du mélange des couleurs qui restent dans la lumière transmise. Les radiations absorbées ne contribuent pas directement à la couleur observée, puisqu’elles ne sont plus présentes dans le spectre transmis.

6. Que représente un spectre d’absorption ?

La quantité de solution traversée par chaque radiation lumineuse
La couleur globale d’une solution en fonction de l’éclairement reçu
L’intensité lumineuse en fonction de la longueur d’onde pour une espèce colorée
La proportion de chaque couleur transmise en fonction de la concentration

L’intensité lumineuse en fonction de la longueur d’onde pour une espèce colorée

Explication

Le spectre d’absorption est le profil spectral d’une espèce colorée : il représente l’intensité lumineuse selon la longueur d’onde. Il décrit les radiations absorbées, contrairement au spectre transmis qui concerne les radiations ayant traversé la solution.

7. Pourquoi une solution de permanganate de potassium apparaît-elle magenta sous lumière blanche ?

Elle absorbe le rouge et transmet le bleu ainsi que le vert
Elle absorbe le vert et transmet le bleu ainsi que le rouge
Elle absorbe le bleu et transmet le vert ainsi que le rouge
Elle transmet le vert et absorbe le bleu ainsi que le rouge

Elle absorbe le vert et transmet le bleu ainsi que le rouge

Explication

Le permanganate de potassium absorbe le vert, tandis que le bleu et le rouge sont transmis ; leur mélange donne une couleur magenta. La couleur observée est donc liée aux radiations transmises, et non à la radiation absorbée.

8. Que caractérise l’absorbance AA d’une solution à une longueur d’onde donnée ?

La longueur de solution traversée par la radiation, exprimée en centimètres
Son aptitude à absorber une radiation lumineuse, sans unité
La proportionnalité entre concentration et absorbance, exprimée en L.mol⁻¹
Sa quantité de matière dissoute, exprimée en mol.L⁻¹

Son aptitude à absorber une radiation lumineuse, sans unité

Explication

L’absorbance quantifie la capacité d’une solution à absorber une radiation à une longueur d’onde donnée et ne possède pas d’unité. La concentration et le coefficient de proportionnalité, en revanche, sont associés à des unités.

9. Quelle absorbance présente une solution qui absorbe 99 % d’une radiation lumineuse donnée ?

A=0,01A=0{,}01
A=2,0A=2{,}0
A=0,99A=0{,}99
A=1,0A=1{,}0

$$A=2{,}0$$

Explication

Une solution absorbant 99 % de la radiation possède une absorbance de 2,02{,}0. Une solution parfaitement transparente aurait une absorbance nulle, ce qui ne correspond pas à cette situation.

10. À longueur d’onde fixée, comment calcule-t-on l’absorbance d’une espèce en solution à partir de sa concentration ?

A=k+cA=k+c
A=c−kA=c-k
A=kcA=\frac{k}{c}
A=k cA=k\,c

$$A=k\,c$$

Explication

La loi de Beer-Lambert indique qu’à longueur d’onde donnée, l’absorbance est proportionnelle à la concentration selon A=k cA=k\,c. Une division, une soustraction ou une addition ne traduit pas cette relation de proportionnalité.

11. De quels paramètres dépend le coefficient de proportionnalité kk dans la relation entre absorbance et concentration ?

De la longueur d’onde, de l’espèce et de la longueur traversée
De l’absorbance mesurée, du diamètre de la cuve et du débit
De la concentration, de la température et du volume prélevé
De la masse dissoute, du solvant et de la pression exercée

De la longueur d’onde, de l’espèce et de la longueur traversée

Explication

Le coefficient kk dépend de la longueur d’onde utilisée, de la nature de l’espèce chimique et de la longueur de solution traversée. La concentration et le volume prélevé ne font pas partie des paramètres indiqués pour définir ce coefficient.

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Qu'est-ce qu'un dosage en chimie ?

C'est la détermination de la concentration inconnue d'une espèce en solution.

Que mesure-t-on lors d'un dosage spectrophotométrique ?

On mesure l'absorbance d'une solution.

Comment détermine-t-on la concentration d'une espèce dissoute en dosage spectrophotométrique ?

Avec le coefficient de la loi de Beer-Lambert.

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