QCM : La mole et les dosages — 20 questions

Explication

La mole désigne une quantité de matière contenant environ $6{,}02 \times 10^{23}$ entités élémentaires. Le nombre d’entités compte les particules, tandis que la mole exprime une quantité de matière.

Explication

La quantité de matière s’obtient en divisant le nombre d’entités par la constante d’Avogadro, soit $n = \frac{N}{N_A}$. La grandeur $N$ compte les entités, alors que $n$ s’exprime en moles.

Explication

La masse molaire correspond à la masse d’une mole d’entités chimiques et s’exprime en $\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$. La masse d’une seule entité relève de la masse atomique ou moléculaire, exprimée à une autre échelle.

Explication

La masse d’une mole d’atomes est obtenue en multipliant la masse d’un atome par le nombre d’Avogadro, donc $M = N_A \times m_{atome}$. Une masse molaire atomique concerne des atomes identiques, et non une molécule composée de plusieurs éléments.

Explication

La formule $H_2O$ contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène, d’où $M(H_2O)=2M(H)+M(O)$. L’expression qui attribue deux atomes à l’oxygène ne respecte pas la composition de la molécule.

Explication

Pour un solide, on utilise $n=\frac{m}{M}$, ce qui donne $n=\frac{12}{60}=0{,}20\ \mathrm{mol}$. La multiplication de la masse par la masse molaire ne correspond pas à la relation applicable à un solide.

Explication

Pour un liquide, $n=\frac{\rho V}{M}$, donc $n=\frac{800\times0{,}25}{100}=2{,}0\ \mathrm{mol}$. La valeur $0{,}031\ \mathrm{mol}$ résulte d’une division inadaptée qui ne tient pas compte de la masse obtenue par $\rho V$.

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de gaz pour une température et une pression fixées. Il ne désigne pas directement le volume d’un échantillon particulier, qui dépend de la quantité de gaz.

Explication

Pour un gaz, la relation est $n=\frac{V}{V_M}$, donc $n=\frac{6{,}0}{24}=0{,}25\ \mathrm{mol}$. La valeur $4{,}0\ \mathrm{mol}$ provient de l’inversion de la relation, en calculant $V_M/V$ au lieu de $V/V_M$.

Explication

La concentration molaire compare la quantité de matière du soluté au volume total de solution. La masse divisée par le volume correspond à la concentration en masse, et non à la concentration molaire.

Explication

La masse nécessaire à une dissolution se calcule par le produit de la concentration, du volume de solution et de la masse molaire. Diviser par le volume ou par la concentration ne respecte pas cette relation de préparation.

Explication

Ajouter de l’eau distillée augmente le volume et diminue donc la concentration, sans retirer de soluté. La quantité de matière présente dans le prélèvement reste conservée pendant la dilution.

Explication

La dilution conserve la quantité de matière, ce qui donne l’égalité $C_mV_m=C_fV_f$. L’égalité des rapports entre concentration et volume conduirait à une relation différente et ne traduit pas cette conservation.

Explication

L’absorbance quantifie la proportion de lumière monochromatique absorbée et ne possède pas d’unité. Une longueur exprimée en mètres caractérise plutôt la longueur d’onde, tandis qu’une intensité lumineuse est une mesure distincte.

Explication

Le spectrophotomètre fait traverser la cuve par une lumière monochromatique puis compare $I_0$, l’intensité incidente, à $I$, l’intensité transmise. La masse, la température et l’émission propre de la solution ne constituent pas le principe décrit.

Explication

Le réglage s’effectue à $\lambda_{max}$, repérée sur le spectre d’absorbance, afin de travailler au maximum d’absorption. Le minimum d’absorbance ou l’intensité transmise la plus élevée correspondrait à une condition moins sensible pour cette mesure.

Explication

La relation $A=\varepsilon l C$ montre que l’absorbance dépend du coefficient d’extinction molaire, de l’épaisseur traversée et de la concentration. La concentration seule ne suffit donc pas lorsque l’épaisseur de la cuve peut varier.

Explication

Pour une solution fortement concentrée, la proportionnalité entre absorbance et concentration cesse d’être valable, de sorte que la forme linéaire de Beer-Lambert ne s’applique plus. Augmenter un coefficient dans la relation linéaire ne décrit donc pas ce domaine.

Explication

Le dosage par étalonnage est non destructif : la solution peut être analysée sans que l’espèce dosée soit consommée. Une méthode fondée sur l’ajout d’un réactif consommé correspond plutôt à un dosage destructif, et non à cette méthode.

Explication

La méthode repose sur des solutions étalons de concentrations connues, la mesure de leurs absorbances et le tracé de $A=f(C)$, avant l’exploitation de l’absorbance de l’échantillon. La comparaison visuelle ou la mesure de températures ne permet pas d’appliquer cette procédure spectrophotométrique.