QCM : Identification et propriétés des espèces chimiques (27 questions)

Explication

La chromatographie sépare et identifie des espèces grâce à leur migration sur une phase fixe, entraînées par un éluant liquide. La phase liquide et le support fixe sont inversés dans la confusion entre phases; l’évaporation et la mesure de quantité ne définissent pas cette technique.

Explication

Plusieurs taches indiquent un mélange, tandis qu’une seule tache caractérise un corps pur. La confusion entre plusieurs taches et un corps pur inverse cette distinction; une seule tache correspond au corps pur, et le nombre de dépôts ne détermine pas le nombre de taches.

Explication

Deux taches situées au même niveau indiquent la présence d’une même espèce chimique dans les échantillons. Une hauteur identique ne prouve pas que chaque échantillon est pur ni que leur composition complète est identique; elle ne signale pas non plus des espèces différentes.

Explication

Un test chimique repose sur un résultat visible, tel qu’un changement de couleur ou la formation d’un précipité, qui renseigne sur la présence ou l’absence d’une espèce. Une mesure de masse n’est pas ce résultat caractéristique, la migration relève de la chromatographie et l’observation sans résultat visible ne suffit pas.

Explication

Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu en présence d’eau ou d’humidité. Le dioxyde de carbone est détecté par l’eau de chaux, le dioxygène par une bûchette incandescente et l’huile n’est pas indiquée par ce changement de couleur.

Explication

Le dihydrogène provoque une détonation à l’approche d’une flamme. Le dioxygène ravive une bûchette incandescente, le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux et le sulfate de cuivre anhydre détecte l’eau.

Explication

Le dioxygène ravive la combustion d’une bûchette incandescente. Le dihydrogène est associé à une détonation au contact d’une flamme, le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux et le sulfate de cuivre révèle l’eau.

Explication

Un corps pur est une substance constituée d’une seule espèce chimique. Un mélange contient plusieurs espèces, tandis qu’une phase ou une entité chimique ne désigne pas cette catégorie de substance.

Explication

Une substance constituée de plusieurs espèces chimiques est un mélange. Un corps pur ne contient qu’une espèce, et une espèce chimique ou une entité ne désigne pas une substance composée de plusieurs espèces.

Explication

Un mélange est hétérogène lorsque plusieurs phases peuvent être distinguées à l’œil nu. La confusion avec un mélange homogène néglige les couches visibles; le nombre d’espèces et leur origine ne déterminent pas cette classification.

Explication

La solubilité correspond à la quantité maximale de soluté susceptible de se dissoudre dans un solvant dans des conditions données. La quantité ajoutée, la concentration obtenue ou la masse du solvant ne définissent pas à elles seules cette limite.

Explication

Lorsque la solubilité est dépassée, le sel ajouté en excès ne se dissout plus et la solution est saturée. Une solution non saturée peut encore dissoudre du sel; la présence de cristaux ne signifie pas que rien n’est dissous.

Explication

Le pourcentage massique vaut $\frac{m_A}{m}\times100$, donc $\frac{10}{50}\times100=20\,\%$. Omettre le facteur 100 donne 0,2; inverser le rapport donne 500 %; prendre directement la masse de A donne 10 %.

Explication

En volume, l’air contient 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz, notamment de la vapeur d’eau et des gaz rares. L’inversion des deux gaz principaux ou l’attribution des 1 % à la seule eau déforme cette composition.

Explication

Une espèce peut être identifiée en mesurant une grandeur qui lui est propre et en comparant la valeur obtenue à des références. Un test caractéristique relève d’une autre méthode, tandis qu’une mesure sans comparaison et une séparation ne correspondent pas à la démarche décrite.

Explication

Dans cette identification, le point de fusion théorique de l’aspirine est de 135 °C : le solide mesuré à cette température est donc l’aspirine. La valeur de 122 °C correspond à l’autre solide, et la température d’ébullition n’est pas la grandeur utilisée.

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse au volume, donc on divise 240 g par 80 mL. Inverser le rapport, additionner les grandeurs ou les multiplier ne respecte pas la définition.

Explication

La masse volumique de l’eau vaut 1 g/mL, valeur équivalente à 1 kg/L, 1000 g/L ou 1 g/cm³. La valeur de 1 g/L est mille fois plus faible, et les deux autres unités proposées ne donnent pas la valeur correcte.

Explication

La masse linéique exprime la masse par unité de longueur et se note généralement μ ou λ. La masse surfacique rapporte la masse à une surface, la masse volumique à un volume, et la masse totale n’est pas rapportée à une dimension.

Explication

La masse linéique est le rapport de la masse à la longueur : ici, μ = 15 g / 5 m. Inverser ce rapport ou utiliser une surface ou un volume ne correspond pas à la définition de cette grandeur.

Explication

La masse surfacique est la masse divisée par la surface, soit 6 kg / 2 m² dans ce cas. L’expression inversée, ou une division par la longueur ou le volume, correspond à un autre rapport.

Explication

La masse volumique caractérise la masse par unité de volume et se note généralement ρ. La masse linéique concerne la longueur, la masse surfacique concerne la surface, et le volume total n’est pas une masse rapportée à un volume.

Explication

Le schéma de Lewis représente une molécule en faisant apparaître ses doublets liants et non liants. La formule brute donne la composition atomique, le modèle en boules et bâtons représente atomes et liaisons, et la structure électronique décrit les électrons d’un atome.

Explication

La formule brute indique quels types d’atomes constituent la molécule et combien de chacun sont présents. L’agencement et les doublets relèvent de représentations structurales, tandis que les liaisons covalentes sont montrées dans un modèle moléculaire.

Explication

Dans un modèle moléculaire, chaque boule représente un atome et chaque bâton une liaison covalente. Intervertir ces rôles confond les objets du modèle, et un doublet non liant n’est pas représenté par un bâton reliant deux atomes.

Explication

La valine a pour formule brute C₅H₁₁NO₂. C₄H₁₁NO₂ comporte un carbone de moins, C₅H₁₀NO₂ un hydrogène de moins, et C₅H₁₁O₃ remplace l’azote par un oxygène supplémentaire.

Explication

Deux molécules sont isomères si elles ont la même formule brute mais des schémas de Lewis différents. Des formules brutes différentes ne répondent pas à ce critère, et des schémas de Lewis identiques ne marquent pas la distinction structurale définissant l’isomérie.