QCM : Dosages spectrophotométriques (17 questions)

Question 1

1. Que représente la concentration en masse $c_m$ d’un soluté ?

La quantité de matière dissoute par litre de solution

La masse molaire du soluté par litre de solution

Le volume de solvant utilisé par gramme de soluté

La masse de soluté dissous par litre de solution

Explication

La concentration en masse indique la masse de soluté contenue dans un litre de solution et s’exprime en g·L⁻¹. La quantité de matière par litre correspond plutôt à la concentration en quantité de matière $c$ .

Answer

La masse de soluté dissous par litre de solution

Question 2

2. Une solution contient $12\ \mathrm{g}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

12{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

0{,}042\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

6\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Explication

La relation $c_m=\frac{m}{V}$ donne ici $c_m=\frac{12}{0{,}50}=24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . Multiplier la masse par le volume ne correspond pas à la définition de cette concentration.

Answer

$$24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Question 3

3. Quelle grandeur est exprimée en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et correspond à la quantité de matière dissoute par litre de solution ?

La masse volumique de la solution

La concentration en quantité de matière

c

La masse molaire

M

La concentration en masse

c_m

Explication

La concentration en quantité de matière $c$ mesure la quantité de matière du soluté par litre de solution et s’exprime en mol·L⁻¹. La concentration en masse $c_m$ est fondée sur une masse et s’exprime en g·L⁻¹.

Answer

La concentration en quantité de matière $$c$$

Question 4

4. Un soluté possède une concentration en quantité de matière $c=0{,}20\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et une masse molaire $M=58{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration en masse ?

11{,}7\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

292{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

58{,}7\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

0{,}0034\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Explication

La relation $c_m=c\times M$ conduit à $c_m=0{,}20\times58{,}5=11{,}7\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . La valeur $58{,}7\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ correspondrait à une multiplication sans tenir compte de la concentration donnée.

Answer

$$11{,}7\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Question 5

5. Quelle succession d’étapes décrit correctement une préparation par dissolution ?

Peser le solide, le dissoudre dans une fiole jaugée, compléter au trait puis homogénéiser

Peser le solide, le placer dans une coupelle, ajouter l’eau puis transvaser le mélange

Prélever une solution mère, la transférer, compléter au trait puis homogénéiser

Verser l’eau jusqu’au trait, ajouter le solide, agiter puis retirer l’excédent

Explication

La dissolution consiste à peser le solide, l’introduire dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau, dissoudre, compléter au trait et homogénéiser. Le prélèvement d’une solution mère avec ajout de solvant décrit une dilution.

Answer

Peser le solide, le dissoudre dans une fiole jaugée, compléter au trait puis homogénéiser

Question 6

6. Pourquoi utilise-t-on une fiole jaugée lors d’une préparation par dissolution ?

Pour obtenir précisément le volume final de la solution

Pour accélérer la dissolution du solide dans l’eau

Pour prélever précisément une solution mère

Pour mesurer précisément la masse du solide

Explication

La fiole jaugée permet d’ajuster précisément le volume final de la solution au trait de jauge. La masse du solide est mesurée avec une balance, tandis que le prélèvement d’une solution mère relève de la pipette jaugée.

Answer

Pour obtenir précisément le volume final de la solution

Question 7

7. Que signifie diluer une solution mère ?

Ajouter du solvant afin d’obtenir une solution fille moins concentrée

Ajouter du soluté afin d’augmenter sa concentration

Éliminer du solvant afin d’obtenir une solution fille plus concentrée

Remplacer le soluté par un autre composé de même masse molaire

Explication

Diluer consiste à ajouter du solvant à une solution mère, ce qui produit une solution fille moins concentrée. La solution mère est la solution de départ, tandis que la solution fille est obtenue après cette opération.

Answer

Ajouter du solvant afin d’obtenir une solution fille moins concentrée

Question 8

8. Quelle procédure permet de réaliser correctement une dilution avec une solution mère ?

Prélever la solution mère avec une pipette jaugée, transférer dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser

Peser un solide, le placer dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau, compléter au trait et homogénéiser

Verser la solution mère dans une coupelle, ajouter l’eau progressivement et mesurer le volume obtenu

Prélever l’eau avec une pipette jaugée, la verser dans une fiole, puis ajouter la solution mère jusqu’au trait

Explication

La pipette jaugée prélève un volume précis de solution mère, puis la fiole jaugée permet d’obtenir le volume final de solution fille. La pesée d’un solide correspond à une préparation par dissolution, pas à une dilution.

Answer

Prélever la solution mère avec une pipette jaugée, transférer dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser

Question 9

9. Une solution mère de concentration $c_0=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ est diluée pour obtenir une solution fille de concentration $c_1=0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quel est le facteur de dilution ?

1{,}5

40

4{,}0

0{,}25

Explication

Le facteur de dilution vaut $F=\frac{c_0}{c_1}=\frac{2{,}0}{0{,}50}=4{,}0$ et il est sans unité. La valeur $0{,}25$ correspond à la concentration fille divisée par la concentration mère, c’est-à-dire l’inverse du facteur demandé.

Answer

Elle transmet principalement les radiations correspondant à cette couleur

Answer

Elle est positive, sans unité et mesurée avec un spectrophotomètre

Answer

L’absorbance de la solution

Answer

La longueur d’onde correspondant à l’absorbance maximale

Answer

Une absorbance de 0,80

Answer

Comparer une solution inconnue à des solutions étalons de concentrations connues

Answer

Lorsque la loi de Beer-Lambert est vérifiée

Answer

Calculer $$k=\frac{A_M}{c_M}$$ puis utiliser $$c_0=\frac{A_0}{k}$$

Question 10

10. Pourquoi une solution colorée présente-t-elle une couleur observée donnée ?

Elle réfléchit les radiations absorbées par les particules dissoutes

Elle absorbe principalement les radiations correspondant à cette couleur

Elle transmet principalement les radiations correspondant à cette couleur

Elle transforme toutes les radiations reçues en lumière colorée

Explication

Une solution colorée absorbe certaines radiations et en transmet d’autres ; la couleur observée correspond à la lumière transmise et elle est complémentaire de la couleur principalement absorbée. L’absorption principale ne porte donc pas sur la couleur observée elle-même.

Question 11

11. Quelle propriété caractérise l’absorbance mesurée pour une solution absorbante ?

Elle est positive, sans unité et mesurée avec un spectrophotomètre

Elle est négative, exprimée en mol.L⁻¹ et mesurée avec une balance

Elle est positive, exprimée en nanomètres et mesurée avec un colorimètre

Elle est nulle, sans unité et déterminée par observation visuelle

Explication

L’absorbance quantifie la capacité d’un milieu à absorber une radiation donnée ; elle est positive, sans unité et mesurée au spectrophotomètre pour une solution absorbante. Une solution transparente peut avoir une absorbance nulle, mais cette situation ne décrit pas un milieu absorbant.

Question 12

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

La quantité de solution introduite

L’absorbance de la solution

Le coefficient directeur d’étalonnage

La concentration de la solution

Explication

Un spectre d’absorption représente l’absorbance $A$ en fonction de la longueur d’onde $\lambda$ , généralement dans le visible entre 400 nm et 800 nm. La concentration intervient plutôt dans la droite d’étalonnage $A=f(c)$ .

Question 13

13. Que représente la longueur d’onde $\lambda_{\max}$ dans le spectre d’absorption d’une solution ?

La longueur d’onde située au milieu du domaine visible

La longueur d’onde correspondant à l’absorbance maximale

La longueur d’onde correspondant à la couleur observée

La longueur d’onde associée à la concentration minimale

Explication

La longueur d’onde $\lambda_{\max}$ est celle pour laquelle l’absorbance atteint son maximum ; elle correspond à la couleur principalement absorbée. La couleur observée est complémentaire de cette couleur absorbée.

Question 14

14. Une solution suffisamment diluée possède une absorbance de 0,40 à une longueur d’onde donnée. Si sa concentration est multipliée par 2, quelle absorbance prévoit la loi de Beer-Lambert ?

Une absorbance de 0,40

Une absorbance de 2,40

Une absorbance de 0,80

Une absorbance de 0,20

Explication

La loi de Beer-Lambert s’écrit $A=k\times c$ : à longueur d’onde donnée, l’absorbance est proportionnelle à la concentration lorsque la solution n’est pas trop concentrée. En doublant la concentration, l’absorbance double donc de 0,40 à 0,80.

Question 15

15. Quel est le principe d’un dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

Comparer plusieurs solutions inconnues sans mesurer leurs concentrations

Déterminer une concentration à partir de la couleur observée sans mesure d’absorbance

Préparer une solution étalon dont la concentration reste à déterminer

Comparer une solution inconnue à des solutions étalons de concentrations connues

Explication

Le dosage par étalonnage utilise des solutions étalons dont les concentrations sont connues pour établir une relation entre absorbance et concentration, puis déterminer la concentration inconnue. Une solution étalon sert donc de référence connue, contrairement à la solution dosée.

Question 16

16. Dans quelle condition la droite d’étalonnage $A=f(c)$ passe-t-elle par l’origine ?

Lorsque le spectre d’absorption est mesuré entre 400 nm et 800 nm

Lorsque la couleur observée est complémentaire de la couleur absorbée

Lorsque la loi de Beer-Lambert est vérifiée

Lorsque la concentration de la solution inconnue est nulle

Explication

Quand la loi de Beer-Lambert est vérifiée, l’absorbance est proportionnelle à la concentration selon $A=k\times c$ , ce qui donne une droite passant par l’origine. Le domaine de longueurs d’onde concerne le spectre d’absorption, pas la condition géométrique de la droite d’étalonnage.

Question 17

17. Un point M de la droite d’étalonnage a pour coordonnées $(c_M,A_M)$ . Quelle relation permet de déterminer la concentration inconnue à partir de son absorbance $A_0$ ?

Calculer

k=A_Mc_M

puis utiliser

c_0=\frac{k}{A_0}

Calculer

k=\frac{A_M}{c_M}

puis utiliser

c_0=\frac{A_0}{k}

Calculer

k=\frac{c_M}{A_M}

puis utiliser

c_0=kA_0

Calculer

k=\frac{A_0}{c_M}

puis utiliser

c_0=\frac{A_M}{k}

Explication

Le coefficient directeur de la droite vaut $k=\frac{A_M}{c_M}$ , puis la concentration recherchée se déduit de $c_0=\frac{A_0}{k}$ . La relation inverse entre absorbance et concentration ne respecte pas la proportionnalité de Beer-Lambert.

QCM : Dosages spectrophotométriques (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la concentration en masse $c_m$ d’un soluté ?

2. Une solution contient $12\ \mathrm{g}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

3. Quelle grandeur est exprimée en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et correspond à la quantité de matière dissoute par litre de solution ?

4. Un soluté possède une concentration en quantité de matière $c=0{,}20\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et une masse molaire $M=58{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration en masse ?

5. Quelle succession d’étapes décrit correctement une préparation par dissolution ?

6. Pourquoi utilise-t-on une fiole jaugée lors d’une préparation par dissolution ?

7. Que signifie diluer une solution mère ?

8. Quelle procédure permet de réaliser correctement une dilution avec une solution mère ?

9. Une solution mère de concentration $c_0=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ est diluée pour obtenir une solution fille de concentration $c_1=0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quel est le facteur de dilution ?

10. Pourquoi une solution colorée présente-t-elle une couleur observée donnée ?

11. Quelle propriété caractérise l’absorbance mesurée pour une solution absorbante ?

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

13. Que représente la longueur d’onde $\lambda_{\max}$ dans le spectre d’absorption d’une solution ?

14. Une solution suffisamment diluée possède une absorbance de 0,40 à une longueur d’onde donnée. Si sa concentration est multipliée par 2, quelle absorbance prévoit la loi de Beer-Lambert ?

15. Quel est le principe d’un dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

16. Dans quelle condition la droite d’étalonnage $A=f(c)$ passe-t-elle par l’origine ?

17. Un point M de la droite d’étalonnage a pour coordonnées $(c_M,A_M)$ . Quelle relation permet de déterminer la concentration inconnue à partir de son absorbance $A_0$ ?

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QCM : Dosages spectrophotométriques (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la concentration en masse cmc_mcm​ d’un soluté ?

2. Une solution contient 12 g12\ \mathrm{g}12 g de soluté dans 0,50 L0{,}50\ \mathrm{L}0,50 L de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

3. Quelle grandeur est exprimée en mol⋅L−1\mathrm{mol\cdot L^{-1}}mol⋅L−1 et correspond à la quantité de matière dissoute par litre de solution ?

4. Un soluté possède une concentration en quantité de matière c=0,20 mol⋅L−1c=0{,}20\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}c=0,20 mol⋅L−1 et une masse molaire M=58,5 g⋅mol−1M=58{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}M=58,5 g⋅mol−1. Quelle est sa concentration en masse ?

5. Quelle succession d’étapes décrit correctement une préparation par dissolution ?

6. Pourquoi utilise-t-on une fiole jaugée lors d’une préparation par dissolution ?

7. Que signifie diluer une solution mère ?

8. Quelle procédure permet de réaliser correctement une dilution avec une solution mère ?

9. Une solution mère de concentration c0=2,0 mol⋅L−1c_0=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}c0​=2,0 mol⋅L−1 est diluée pour obtenir une solution fille de concentration c1=0,50 mol⋅L−1c_1=0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}c1​=0,50 mol⋅L−1. Quel est le facteur de dilution ?

10. Pourquoi une solution colorée présente-t-elle une couleur observée donnée ?

11. Quelle propriété caractérise l’absorbance mesurée pour une solution absorbante ?

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

13. Que représente la longueur d’onde λmax⁡\lambda_{\max}λmax​ dans le spectre d’absorption d’une solution ?

14. Une solution suffisamment diluée possède une absorbance de 0,40 à une longueur d’onde donnée. Si sa concentration est multipliée par 2, quelle absorbance prévoit la loi de Beer-Lambert ?

15. Quel est le principe d’un dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

16. Dans quelle condition la droite d’étalonnage A=f(c)A=f(c)A=f(c) passe-t-elle par l’origine ?

17. Un point M de la droite d’étalonnage a pour coordonnées (cM,AM)(c_M,A_M)(cM​,AM​). Quelle relation permet de déterminer la concentration inconnue à partir de son absorbance A0A_0A0​ ?

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1. Que représente la concentration en masse $c_m$ d’un soluté ?

2. Une solution contient $12\ \mathrm{g}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

3. Quelle grandeur est exprimée en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et correspond à la quantité de matière dissoute par litre de solution ?

4. Un soluté possède une concentration en quantité de matière $c=0{,}20\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et une masse molaire $M=58{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration en masse ?

9. Une solution mère de concentration $c_0=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ est diluée pour obtenir une solution fille de concentration $c_1=0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quel est le facteur de dilution ?

13. Que représente la longueur d’onde $\lambda_{\max}$ dans le spectre d’absorption d’une solution ?

16. Dans quelle condition la droite d’étalonnage $A=f(c)$ passe-t-elle par l’origine ?

17. Un point M de la droite d’étalonnage a pour coordonnées $(c_M,A_M)$ . Quelle relation permet de déterminer la concentration inconnue à partir de son absorbance $A_0$ ?