QCM : Dosage spectrophotométrique par étalonnage — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle relation existe-t-il entre la couleur perçue d’une solution et les radiations lumineuses qu’elle absorbe ?

La couleur perçue dépend de la longueur du trajet optique.
La couleur perçue correspond aux radiations absorbées.
La couleur perçue est identique à la radiation la moins intense.
La couleur perçue est complémentaire des radiations absorbées.

La couleur perçue est complémentaire des radiations absorbées.

Explication

Une solution apparaît de la couleur complémentaire des radiations qu’elle absorbe. Confondre couleur perçue et radiations absorbées conduit à attribuer à la solution la couleur de la lumière supprimée.

2. Comment évolue l’aspect d’une solution lorsqu’une espèce chimique colorée devient plus concentrée ?

La solution devient plus claire, car les radiations traversent mieux le milieu.
La solution conserve la même intensité, car la concentration ne modifie pas la lumière.
La solution change de couleur, car la concentration déplace les radiations absorbées.
La solution devient plus foncée, car davantage de radiations sont absorbées.

La solution devient plus foncée, car davantage de radiations sont absorbées.

Explication

Une concentration plus élevée augmente l’absorption des radiations et rend donc la solution plus foncée. Une solution plus concentrée ne devient pas automatiquement d’une autre couleur : son intensité colorée augmente principalement.

3. Que compare l’absorbance A à une longueur d’onde donnée ?

La proportion de radiations incidentes absorbées, à partir de l’intensité transmise I.
La proportion de radiations émises, à partir de l’intensité incidente I₀.
La concentration de l’espèce dissoute, à partir de la longueur d’onde utilisée.
La couleur perçue de la solution, à partir de l’intensité incidente I₀.

La proportion de radiations incidentes absorbées, à partir de l’intensité transmise I.

Explication

L’absorbance quantifie la part des radiations incidentes d’intensité I₀ qui est absorbée en mesurant l’intensité I non absorbée. L’intensité I correspond donc aux radiations transmises, et non directement à celles qui ont été absorbées.

4. Quelle grandeur est représentée en fonction de la longueur d’onde dans un spectre d’absorption ?

L’absorbance A.
L’épaisseur traversée l.
L’intensité incidente I₀.
La concentration c.

L’absorbance A.

Explication

Le spectre d’absorption est la courbe A=f(λ)A=f(\lambda) : il représente l’absorbance selon la longueur d’onde. La concentration peut influencer l’absorbance, mais elle n’est pas la variable portée en abscisse dans cette définition.

5. Que permet d’identifier le maximum d’un spectre d’absorption ?

La longueur d’onde où l’intensité incidente est maximale, associée à la couleur absorbée.
L’épaisseur maximale de solution traversée, associée à la couleur absorbée.
La longueur d’onde λmax où l’absorbance atteint Amax, associée à la couleur complémentaire.
La concentration minimale où l’absorbance devient nulle, associée à la couleur transmise.

La longueur d’onde λmax où l’absorbance atteint Amax, associée à la couleur complémentaire.

Explication

Le maximum du spectre fournit λmax, longueur d’onde correspondant à l’absorbance maximale Amax et à la couleur complémentaire de la solution. Il ne donne pas directement une concentration ni l’intensité maximale de la source.

6. Quelle est la longueur d’onde la mieux absorbée par une solution de sulfate de cuivre ?

550 nm
1 000 nm
400 nm
800 nm

800 nm

Explication

Pour le sulfate de cuivre, la longueur d’onde au maximum d’absorption est λmax = 800 nm. Les autres valeurs ne correspondent pas au maximum d’absorption indiqué pour cette espèce.

7. Quelle expression traduit la loi de Beer-Lambert à une longueur d’onde donnée ?

A=ε⋅clA=\varepsilon\cdot\frac{c}{l}
A=ε⋅l⋅cA=\varepsilon\cdot l\cdot c
A=ε+l+cA=\varepsilon+l+c
A=εl⋅cA=\frac{\varepsilon}{l\cdot c}

$$A=\varepsilon\cdot l\cdot c$$

Explication

À longueur d’onde fixée, l’absorbance est le produit du coefficient d’extinction molaire, de l’épaisseur traversée et de la concentration. Une somme ou un quotient de ces grandeurs ne correspond pas à la loi de Beer-Lambert.

8. Dans les mêmes conditions expérimentales, comment varie l’absorbance lorsqu’on double la concentration de l’espèce colorée ?

Elle est multipliée par quatre, car A=k⋅c2A=k\cdot c^2.
Elle double, car A=k⋅cA=k\cdot c.
Elle est divisée par deux, car A=kcA=\frac{k}{c}.
Elle reste constante, car A=k+cA=k+c.

Elle double, car $$A=k\cdot c$$.

Explication

Pour un spectrophotomètre donné et une longueur d’onde fixée, l’absorbance est proportionnelle à la concentration selon A=k⋅cA=k\cdot c. Elle varie donc dans le même rapport que la concentration, et non selon une relation inverse ou quadratique.

9. Que permet de déterminer un dosage spectrophotométrique par étalonnage lorsqu’une espèce chimique est connue ?

La masse molaire de l’espèce dissoute
La concentration d’une solution contenant cette espèce
La température de conservation de la solution
La longueur d’onde propre à chaque solution étalon

La concentration d’une solution contenant cette espèce

Explication

Cette méthode sert à déterminer la concentration d’une solution contenant une espèce chimique identifiée. Les solutions étalons, en revanche, possèdent déjà des concentrations connues et servent de référence.

10. Après avoir mesuré l’absorbance des solutions étalons, quelle démarche permet de déterminer la concentration de la solution S ?

Mesurer ASA_S avant les étalons, puis attribuer à S la concentration du dernier étalon
Déterminer la masse du soluté, puis utiliser la température pour corriger son absorbance
Tracer c=f(A)c=f(A), fixer une nouvelle longueur d’onde, puis peser la solution S
Tracer A=f(c)A=f(c), déterminer kk, puis calculer CSC_S à partir de ASA_S

Tracer $$A=f(c)$$, déterminer $$k$$, puis calculer $$C_S$$ à partir de $$A_S$$

Explication

La courbe d’étalonnage A=f(c)A=f(c) fournit le coefficient kk, puis l’absorbance de S permet de calculer sa concentration. Attribuer à S la concentration d’un étalon confond la solution inconnue avec une solution de référence.

11. Une droite d’étalonnage donne k=250 L mol−1k=250\ \mathrm{L\,mol^{-1}} et l’échantillon S présente AS=0,50A_S=0{,}50 ; quelle est sa concentration ?

1,25×102 mol L−11{,}25\times10^{2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
2,0×10−3 mol L−12{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
2,5×10−3 mol L−12{,}5\times10^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
5,0×10−1 mol L−15{,}0\times10^{-1}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

$$2{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Explication

La relation CS=ASkC_S=\frac{A_S}{k} donne CS=0,50250=2,0×10−3 mol L−1C_S=\frac{0{,}50}{250}=2{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. Multiplier l’absorbance par kk au lieu de la diviser conduit à une valeur sans rapport avec la formule demandée.

12. Quelles conditions rendent une espèce chimique adaptée à un dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

Une concentration quelconque et une transformation rapide sous l’éclairage de l’appareil
Une concentration supérieure à 10−2 mol L−110^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}} et une forte réaction photochimique
Une concentration proche de zéro et une décomposition accélérée par la lumière
Une concentration inférieure à 10−2 mol L−110^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}} et une absence de réaction à la lumière

Une concentration inférieure à $$10^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$ et une absence de réaction à la lumière

Explication

Le dosage exige des concentrations inférieures à 10−2 mol L−110^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}} et des espèces qui ne réagissent pas à la lumière. Une réaction photochimique peut modifier l’espèce analysée et compromettre la mesure.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 24 flashcards sur Dosage spectrophotométrique par étalonnage.

Quelle est la relation entre la couleur perçue d'une solution et les radiations absorbées ?

La couleur perçue est complémentaire des radiations absorbées.

Pourquoi une solution de sulfate de cuivre apparaît-elle bleue ?

Parce qu'elle absorbe le jaune et laisse passer le bleu.

Quel effet a une concentration élevée d'une espèce chimique colorée sur l'absorption des radiations ?

Elle augmente l'absorption des radiations.

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