QCM : Grandeurs molaires et spectrophotométrie (5 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un gaz possède un volume molaire de 24 L⋅mol−124\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}} dans les conditions de l’expérience. Pour un échantillon de 2,0 mol2{,}0\ \mathrm{mol}, quelles propositions sont exactes ?

Le volume de l’échantillon se calcule par V=n×VmV=n\times V_m.
Le volume molaire reste identique lorsque la pression change.
Le volume de l’échantillon vaut 12 L12\ \mathrm{L} avec ces données.
Le volume de l’échantillon vaut 48 mol⋅L−148\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}.
La valeur du volume molaire dépend de la pression et de la température.

Le volume de l’échantillon se calcule par $$V=n\times V_m$$. · La valeur du volume molaire dépend de la pression et de la température.

Explication

La relation est V=n×VmV=n\times V_m, donc le volume vaut 2,0×24=48 L2{,}0\times24=48\ \mathrm{L} ; la proposition donnant 12 L12\ \mathrm{L} est fausse. Le volume molaire dépend de la pression et de la température, et le résultat calculé est un volume en litres, pas une concentration.

2. Que désigne la masse molaire d’une espèce chimique ?

La masse d’une mole d’entités de cette espèce
La quantité de matière contenue dans un gramme de cette espèce
Le nombre d’entités contenues dans une mole de cette espèce
La masse d’une seule entité de cette espèce

La masse d’une mole d’entités de cette espèce

Explication

La masse molaire correspond à la masse d’une mole d’entités de l’espèce considérée. Le nombre d’entités par mole désigne plutôt la constante d’Avogadro.

3. À quoi sert un spectrophotomètre dans l’étude d’une solution colorée ?

À identifier la concentration sans mesurer une propriété lumineuse
À mesurer l’absorbance de la solution à une longueur d’onde donnée
À mesurer le volume molaire de l’espèce présente en solution
À déterminer directement la masse molaire de l’espèce dissoute

À mesurer l’absorbance de la solution à une longueur d’onde donnée

Explication

Le spectrophotomètre mesure l’absorbance, grandeur qui caractérise l’absorption d’une radiation lumineuse par les espèces présentes. Il ne détermine pas directement la masse molaire ni le volume molaire de l’espèce.

4. Quelle différence distingue la loi de Beer-Lambert du dosage spectrophotométrique ?

La loi détermine une concentration inconnue à partir de solutions étalons, tandis que le dosage relie l’absorbance à la concentration.
La loi relie la quantité de matière au volume de solution, tandis que le dosage détermine la longueur d’onde absorbée.
La loi décrit l’absorbance en fonction de la longueur d’onde, tandis que le dosage mesure la couleur complémentaire de la solution.
La loi relie l’absorbance à la concentration, tandis que le dosage utilise cette relation et des solutions étalons pour déterminer une concentration inconnue.

La loi relie l’absorbance à la concentration, tandis que le dosage utilise cette relation et des solutions étalons pour déterminer une concentration inconnue.

Explication

La loi de Beer-Lambert exprime la proportionnalité entre l’absorbance et la concentration à une longueur d’onde donnée ; le dosage spectrophotométrique exploite cette relation avec des étalons pour trouver une concentration inconnue. L’option qui attribue à la loi le rôle du dosage inverse les fonctions de la relation et de son application.

5. Pourquoi le volume molaire d’un gaz peut-il varier lorsque les conditions de l’expérience changent ?

Parce qu’il dépend de la pression et de la température.
Parce qu’il dépend de la masse molaire du gaz et de sa quantité.
Parce qu’il dépend de la concentration de la solution qui le contient.
Parce qu’il dépend du nombre d’entités dans une mole.

Parce qu’il dépend de la pression et de la température.

Explication

Le volume molaire varie avec la pression et la température, qui déterminent le volume occupé par une mole de gaz. La masse molaire et la quantité de matière interviennent dans d’autres relations, mais ne sont pas les facteurs indiqués ici.

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Qu’est-ce que la masse molaire atomique d’une entité chimique ?

La masse d’une mole de ses atomes.

Que représente le volume molaire d’une espèce chimique ?

Le volume occupé par une mole de cette espèce.

Quelle relation relie le volume d’une espèce à sa quantité de matière et à son volume molaire ?

V=n×VmV=n\times V_m

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