QCM : Dosages et spectroscopie analytique — 21 questions

Question 1

1. Quelle caractéristique distingue principalement un dosage par étalonnage d’un titrage ?

Il provoque une réaction chimique consommant l’espèce à doser

Il relie une grandeur physique mesurée à la concentration grâce à des étalons

Il détermine la concentration à partir d’un changement de couleur à l’équivalence

Il utilise une burette pour ajouter progressivement une solution réactive

Explication

Le dosage par étalonnage mesure une grandeur physique sur des solutions connues afin d’établir une relation avec la concentration inconnue. Un titrage repose plutôt sur une réaction qui consomme l’espèce à doser.

Answer

Il relie une grandeur physique mesurée à la concentration grâce à des étalons

Question 2

2. Dans quel ordre les étapes d’un dosage par étalonnage sont-elles généralement réalisées ?

Préparer les étalons, mesurer leur grandeur, tracer la courbe, puis analyser l’inconnu

Tracer la courbe, préparer l’inconnu, mesurer les étalons, puis calculer la grandeur

Mesurer l’inconnu, préparer les étalons, lire la courbe, puis tracer les résultats

Préparer l’inconnu, mesurer les étalons, tracer la courbe, puis choisir la concentration

Explication

La démarche commence par une gamme d’étalons et la mesure de la grandeur correspondante, suivies du tracé de la courbe. L’échantillon inconnu est ensuite mesuré et sa concentration est obtenue par lecture sur cette courbe.

Answer

Préparer les étalons, mesurer leur grandeur, tracer la courbe, puis analyser l’inconnu

Question 3

3. Une solution reçoit une intensité incidente $I_0=100$ unités et transmet une intensité $I=10$ unités. Quelle expression donne son absorbance ?

A=100-10=90

A=\frac{100}{10}=10

A=\log\left(\frac{100}{10}\right)=1

A=\log\left(\frac{10}{100}\right)=-1

Explication

L’absorbance est définie par $A=\log\left(\frac{I_0}{I}\right)$ , donc ici $A=\log(10)=1$ . Elle est sans unité, contrairement aux grandeurs de concentration ou au coefficient d’absorption molaire.

Answer

$$A=\log\left(\frac{100}{10}\right)=1$$

Question 4

4. Quelle relation décrit la loi de Beer-Lambert pour une solution absorbante ?

A=\varepsilon\cdot\ell\cdot c

A=\frac{I}{I_0}

\sigma=\sum_i\lambda_i\cdot[X_i]

G=\frac{1}{R}

Explication

La loi de Beer-Lambert relie l’absorbance à la concentration, à la longueur de cuve et au coefficient d’absorption molaire par $A=\varepsilon\cdot\ell\cdot c$ . La relation faisant intervenir la conductivité et les ions appartient à la loi de Kohlrausch.

Answer

$$A=\varepsilon\cdot\ell\cdot c$$

Question 5

5. Dans quelles conditions la loi de Beer-Lambert est-elle généralement applicable ?

Pour une solution ionique thermost a tée dont la conductivité varie avec la concentration

Pour une solution diluée mesurée avec une lumière quelconque et sans sélection spectrale

Pour une solution concentrée éclairée par une lumière polychromatique contenant plusieurs espèces absorbantes

Pour une solution diluée éclairée par une lumière monochromatique avec une espèce absorbante étudiée

Explication

La loi est généralement valable pour une solution diluée, une lumière monochromatique et une seule espèce absorbante, ou une espèce sélectionnée à $\lambda_{\max}$ . La thermostatisation et la conductivité concernent plutôt les mesures conductimétriques.

Answer

Pour une solution diluée éclairée par une lumière monochromatique avec une espèce absorbante étudiée

Question 6

6. Quelle succession correspond à une procédure correcte de dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

Mesurer l’échantillon, faire le blanc, tracer

A=f(c)

, puis préparer les étalons à une autre longueur d’onde

Préparer les étalons, mesurer à une longueur d’onde quelconque, faire le blanc, puis tracer la conductivité

Préparer les étalons, faire le blanc, mesurer à

\lambda_{\max}

, tracer

A=f(c)

, puis analyser l’échantillon

Tracer

A=f(c)

, préparer les étalons, mesurer le blanc, puis déterminer l’échantillon sans absorbance

Explication

La procédure comprend la préparation des étalons, le blanc avec le solvant, la mesure à $\lambda_{\max}$ , le tracé de $A=f(c)$ et l’analyse de l’inconnu. Le blanc et le choix de la longueur d’onde précèdent donc l’exploitation de l’échantillon.

Answer

Préparer les étalons, faire le blanc, mesurer à $$\lambda_{\max}$$, tracer $$A=f(c)$$, puis analyser l’échantillon

Question 7

7. Une cellule présente une résistance de $20\ \Omega$ . Quelle est sa conductance ?

G=400\ \mathrm{S}

G=0{,}05\ \mathrm{S}

G=20\ \mathrm{S}

G=\frac{1}{20}\ \Omega

Explication

La conductance est l’inverse de la résistance : $G=1/R=1/20=0{,}05\ \mathrm{S}$ . La conductivité est une autre grandeur, car elle dépend à la fois de la solution et de la cellule de mesure.

Answer

$$G=0{,}05\ \mathrm{S}$$

Question 8

8. Quelle relation exprime la loi de Kohlrausch pour une solution contenant plusieurs ions ?

\sigma=\frac{1}{R}

\sigma=\sum_i\lambda_i\cdot[X_i]

A=\varepsilon\cdot\ell\cdot c

G=\frac{1}{R}

Explication

La loi de Kohlrausch additionne les contributions des ions selon $\sigma=\sum_i\lambda_i\cdot[X_i]$ . La relation de Beer-Lambert concerne l’absorbance, tandis que la conductance est définie par l’inverse de la résistance.

Answer

$$\sigma=\sum_i\lambda_i\cdot[X_i]$$

Question 9

9. Quelle conversion faut-il utiliser pour appliquer correctement la loi de Kohlrausch lorsque la concentration est donnée en mol·L⁻¹ ?

1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}=1\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}=1000\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}=100\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}=0{,}001\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}

Explication

Comme un litre vaut $10^{-3}\ \mathrm{m^3}$ , une concentration de $1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ correspond à $1000\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}$ . La loi de Kohlrausch s’applique dans le cadre des solutions ioniques diluées.

Answer

$$1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}=1000\ \mathrm{mol\cdot m^{-3}}$$

Question 10

10. Quelle distinction caractérise le titrage par rapport au dosage par étalonnage ?

Le titrage compare un spectre, tandis que l’étalonnage repère un volume à l’équivalence.

Le titrage consomme l’espèce dosée par une réaction, tandis que l’étalonnage mesure une grandeur physique liée à sa quantité.

Le titrage dilue l’espèce dosée, tandis que l’étalonnage détermine directement sa masse.

Le titrage mesure une grandeur physique, tandis que l’étalonnage consomme l’espèce dosée par une réaction.

Explication

Lors d’un titrage, l’espèce à doser est détruite par une réaction support, alors que l’étalonnage la quantifie indirectement grâce à une grandeur physique. L’étalonnage ne repose donc pas sur la consommation chimique de l’espèce dosée.

Answer

Le titrage consomme l’espèce dosée par une réaction, tandis que l’étalonnage mesure une grandeur physique liée à sa quantité.

Question 11

11. Quelle combinaison de propriétés doit présenter une réaction de titrage fiable ?

Elle doit être lente, réversible, multiple et généralement sélective.

Elle doit être rapide, partielle, multiple et indépendante du milieu.

Elle doit être lente, totale, unique et fondée sur une mesure physique.

Elle doit être rapide, totale, unique et généralement sélective.

Explication

Une réaction de titrage fiable doit être rapide, totale, unique et, dans la plupart des cas, sélective. Une réaction secondaire ou incomplète perturberait la relation entre le volume versé et la quantité dosée.

Answer

Elle doit être rapide, totale, unique et généralement sélective.

Question 12

12. Dans un montage de titrage, où se trouvent respectivement le titrant et le titré ?

Le titrant est dans la burette et le titré est dans le bécher.

Le titrant est dans le bécher et le titré est dans la burette.

Le titrant et le titré sont tous deux placés dans le bécher.

Le titrant et le titré sont tous deux placés dans la burette.

Explication

Le titrant est la solution de concentration connue ajoutée depuis la burette, tandis que le titré est la solution à doser placée dans le bécher. Confondre ces deux positions inverse leur rôle dans le montage.

Answer

Le titrant est dans la burette et le titré est dans le bécher.

Question 13

13. Pour une réaction de titrage 1:1, quelle relation permet de déterminer la quantité de matière dosée à l’équivalence ?

C_A V_A = C_B V_E

\frac{C_A}{V_A} = \frac{C_B}{V_E}

C_A V_E = C_B V_A

C_A + V_A = C_B + V_E

Explication

Pour une réaction 1:1, les quantités de matière des deux réactifs sont égales à l’équivalence, ce qui donne $C_A V_A = C_B V_E$ . La relation ne consiste ni à échanger les volumes ni à additionner les concentrations et les volumes.

Answer

$$C_A V_A = C_B V_E$$

Question 14

14. Que signifie atteindre l’équivalence lors d’un titrage ?

Le titrant vient de commencer à être ajouté dans la solution à doser.

Le titrant est présent en quantité supérieure à celle requise par la réaction.

Les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de la réaction.

La réaction support a cessé parce que les réactifs sont restés inchangés.

Explication

À l’équivalence, les quantités de réactifs correspondent exactement aux proportions stœchiométriques de l’équation de titrage. La présence d’un excès de titrant caractérise l’après-équivalence, pas l’équivalence.

Answer

Les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de la réaction.

Question 15

15. Comment évolue le rôle du titrant de part et d’autre de l’équivalence ?

Il est limitant avant et après l’équivalence, car il est ajouté progressivement.

Il est en excès avant l’équivalence et limitant après l’équivalence.

Il est limitant avant l’équivalence et en excès après l’équivalence.

Il reste en quantité stœchiométrique avant et après l’équivalence.

Explication

Avant l’équivalence, le titrant ajouté est consommé par l’espèce dosée et constitue le réactif limitant. Après l’équivalence, l’espèce dosée a été consommée selon la stœchiométrie et le titrant ajouté devient excédentaire.

Answer

Il est limitant avant l’équivalence et en excès après l’équivalence.

Question 16

16. Quel phénomène permet de repérer l’équivalence dans un titrage colorimétrique ?

Le virage d’un indicateur ou l’apparition ou la disparition d’une espèce colorée.

Un saut de pH analysé par le maximum de la dérivée du pH.

Une variation de masse mesurée après évaporation de la solution.

Un changement de pente de la conductivité en fonction du volume versé.

Explication

En titrage colorimétrique, l’équivalence est repérée par une modification visible de la couleur, due au virage d’un indicateur ou à l’apparition ou disparition d’une espèce colorée. Le saut de pH caractérise plutôt le repérage pH-métrique.

Answer

Le virage d’un indicateur ou l’apparition ou la disparition d’une espèce colorée.

Question 17

17. Comment repère-t-on l’équivalence lors d’un titrage pH-métrique ?

Par l’intersection de deux droites représentant les variations de la conductivité.

Par le saut de pH, notamment grâce à la méthode des tangentes ou au maximum de

\frac{dpH}{dV}

.

Par le virage d’un indicateur choisi selon la couleur initiale de la solution.

Par la disparition d’une bande d’absorption dans un spectre infrarouge.

Explication

L’équivalence pH-métrique se manifeste par un saut de pH, que l’on peut localiser par la méthode des tangentes ou par le maximum de $\frac{dpH}{dV}$ . L’intersection de deux droites concerne le traitement d’un titrage conductimétrique.

Answer

Par le saut de pH, notamment grâce à la méthode des tangentes ou au maximum de $$\frac{dpH}{dV}$$.

Question 18

18. Quel est l’objectif principal de la spectroscopie infrarouge ?

Doser une espèce grâce à son absorbance dans le domaine ultraviolet-visible.

Déterminer la concentration d’un réactif à partir d’un volume à l’équivalence.

Mesurer la conductivité d’une solution en fonction du volume de titrant ajouté.

Identifier les groupes caractéristiques grâce à l’absorption infrarouge qui fait vibrer les liaisons.

Explication

La spectroscopie infrarouge identifie les groupes caractéristiques en analysant les absorptions associées aux vibrations des liaisons. Le dosage par absorbance dans le domaine ultraviolet-visible relève d’une autre méthode spectroscopique.

Answer

Identifier les groupes caractéristiques grâce à l’absorption infrarouge qui fait vibrer les liaisons.

Question 19

19. Que représente un spectre infrarouge usuel ?

L’absorbance selon la longueur d’onde, avec un axe allant de 400 à 4000 cm⁻¹ et des bandes dirigées vers le haut.

La transmittance en pourcentage selon le nombre d’onde, avec un axe allant de 4000 à 400 cm⁻¹ et des bandes dirigées vers le bas.

La concentration selon le nombre d’onde, avec un axe allant de 400 à 4000 cm⁻¹ et des bandes dirigées vers le bas.

La transmittance en pourcentage selon la longueur d’onde, avec un axe allant de 4000 à 400 cm⁻¹ et des bandes dirigées vers le haut.

Explication

Un spectre IR représente généralement la transmittance $T$ en fonction du nombre d’onde $\sigma = \frac{1}{\lambda}$ , avec une échelle inversée de 4000 à 400 cm⁻¹ et des bandes orientées vers le bas. Une absorption forte correspond donc à une transmittance faible, et non à une bande ascendante.

Answer

La transmittance en pourcentage selon le nombre d’onde, avec un axe allant de 4000 à 400 cm⁻¹ et des bandes dirigées vers le bas.

Question 20

20. Quelle bande d’absorption est caractéristique d’une liaison C=O dans un spectre infrarouge ?

Une bande située entre 2800 et 3000 cm⁻¹.

Une bande située entre 1050 et 1450 cm⁻¹.

Une bande située entre 1650 et 1740 cm⁻¹.

Une bande située entre 3200 et 3400 cm⁻¹.

Explication

La vibration d’une liaison C=O donne une bande située approximativement entre 1650 et 1740 cm⁻¹. Les autres domaines proposés correspondent notamment aux liaisons C–H, C–O et à un O–H d’alcool lié.

Answer

Une bande située entre 1650 et 1740 cm⁻¹.

Question 21

21. Pourquoi la zone 1500–400 cm⁻¹ d’un spectre infrarouge est-elle appelée empreinte digitale ?

Parce qu’elle contient les bandes les plus intenses de toutes les liaisons présentes dans la molécule.

Parce qu’elle correspond exclusivement aux vibrations des liaisons hydrogène de la molécule.

Parce qu’elle permet d’attribuer séparément chaque bande aux vibrations d’un groupe caractéristique.

Parce que son ensemble de bandes est propre à chaque molécule et permet une comparaison avec un spectre de référence.

Explication

La zone d’empreinte digitale possède une distribution de bandes caractéristique de chaque molécule et sert à comparer un spectre à une référence. Elle est donc utilisée globalement, sans devoir attribuer chaque bande individuellement.

Answer

Parce que son ensemble de bandes est propre à chaque molécule et permet une comparaison avec un spectre de référence.

QCM : Dosages et spectroscopie analytique — 21 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique distingue principalement un dosage par étalonnage d’un titrage ?

2. Dans quel ordre les étapes d’un dosage par étalonnage sont-elles généralement réalisées ?

3. Une solution reçoit une intensité incidente $I_0=100$ unités et transmet une intensité $I=10$ unités. Quelle expression donne son absorbance ?

4. Quelle relation décrit la loi de Beer-Lambert pour une solution absorbante ?

5. Dans quelles conditions la loi de Beer-Lambert est-elle généralement applicable ?

6. Quelle succession correspond à une procédure correcte de dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

7. Une cellule présente une résistance de $20\ \Omega$ . Quelle est sa conductance ?

8. Quelle relation exprime la loi de Kohlrausch pour une solution contenant plusieurs ions ?

9. Quelle conversion faut-il utiliser pour appliquer correctement la loi de Kohlrausch lorsque la concentration est donnée en mol·L⁻¹ ?

10. Quelle distinction caractérise le titrage par rapport au dosage par étalonnage ?

11. Quelle combinaison de propriétés doit présenter une réaction de titrage fiable ?

12. Dans un montage de titrage, où se trouvent respectivement le titrant et le titré ?

13. Pour une réaction de titrage 1:1, quelle relation permet de déterminer la quantité de matière dosée à l’équivalence ?

14. Que signifie atteindre l’équivalence lors d’un titrage ?

15. Comment évolue le rôle du titrant de part et d’autre de l’équivalence ?

16. Quel phénomène permet de repérer l’équivalence dans un titrage colorimétrique ?

17. Comment repère-t-on l’équivalence lors d’un titrage pH-métrique ?

18. Quel est l’objectif principal de la spectroscopie infrarouge ?

19. Que représente un spectre infrarouge usuel ?

20. Quelle bande d’absorption est caractéristique d’une liaison C=O dans un spectre infrarouge ?

21. Pourquoi la zone 1500–400 cm⁻¹ d’un spectre infrarouge est-elle appelée empreinte digitale ?

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Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique distingue principalement un dosage par étalonnage d’un titrage ?

2. Dans quel ordre les étapes d’un dosage par étalonnage sont-elles généralement réalisées ?

3. Une solution reçoit une intensité incidente I0=100I_0=100I0​=100 unités et transmet une intensité I=10I=10I=10 unités. Quelle expression donne son absorbance ?

4. Quelle relation décrit la loi de Beer-Lambert pour une solution absorbante ?

5. Dans quelles conditions la loi de Beer-Lambert est-elle généralement applicable ?

6. Quelle succession correspond à une procédure correcte de dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

7. Une cellule présente une résistance de 20 Ω20\ \Omega20 Ω. Quelle est sa conductance ?

8. Quelle relation exprime la loi de Kohlrausch pour une solution contenant plusieurs ions ?

9. Quelle conversion faut-il utiliser pour appliquer correctement la loi de Kohlrausch lorsque la concentration est donnée en mol·L⁻¹ ?

10. Quelle distinction caractérise le titrage par rapport au dosage par étalonnage ?

11. Quelle combinaison de propriétés doit présenter une réaction de titrage fiable ?

12. Dans un montage de titrage, où se trouvent respectivement le titrant et le titré ?

13. Pour une réaction de titrage 1:1, quelle relation permet de déterminer la quantité de matière dosée à l’équivalence ?

14. Que signifie atteindre l’équivalence lors d’un titrage ?

15. Comment évolue le rôle du titrant de part et d’autre de l’équivalence ?

16. Quel phénomène permet de repérer l’équivalence dans un titrage colorimétrique ?

17. Comment repère-t-on l’équivalence lors d’un titrage pH-métrique ?

18. Quel est l’objectif principal de la spectroscopie infrarouge ?

19. Que représente un spectre infrarouge usuel ?

20. Quelle bande d’absorption est caractéristique d’une liaison C=O dans un spectre infrarouge ?

21. Pourquoi la zone 1500–400 cm⁻¹ d’un spectre infrarouge est-elle appelée empreinte digitale ?

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7. Une cellule présente une résistance de $20\ \Omega$ . Quelle est sa conductance ?