QCM : La mole et les masses molaires (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle quantité de matière contient une mole ?

Une masse déterminée en grammes
Le nombre d’Avogadro d’entités
Un volume déterminé en litres
Une seule entité microscopique

Le nombre d’Avogadro d’entités

Explication

Une mole est définie comme une quantité de matière contenant le nombre d’Avogadro d’entités. Une masse ou un volume fixe ne définit pas la mole, et une seule entité ne correspond pas à cette quantité.

2. Un échantillon contient 3,01×10233{,}01 \times 10^{23} atomes d’une substance monoatomique. Quelle quantité de matière représente-t-il, sachant qu’une mole contient 6,02×10236{,}02 \times 10^{23} atomes ?

2 mol2\ \text{mol}
0,5 mol0{,}5\ \text{mol}
1,81×1047 mol1{,}81 \times 10^{47}\ \text{mol}
3,01×1023 mol3{,}01 \times 10^{23}\ \text{mol}

$$0{,}5\ \text{mol}$$

Explication

La quantité de matière se calcule en divisant le nombre d’atomes par le nombre d’Avogadro : 3,01×10236,02×1023=0,5 mol\frac{3{,}01 \times 10^{23}}{6{,}02 \times 10^{23}}=0{,}5\ \text{mol}. La valeur brute en atomes confond nombre d’entités et quantité de matière, le produit inverse l’opération et deux moles correspondent au double du nombre d’Avogadro.

3. Quelle distinction décrit correctement la masse atomique et la masse molaire atomique ?

La masse atomique s’exprime en u pour une mole, la masse molaire en g/mol pour un atome.
La masse atomique s’exprime en u pour un atome, la masse molaire en g/mol pour une mole d’atomes.
La masse atomique s’exprime en g/mol pour un atome, la masse molaire en u pour une mole d’atomes.
Les deux grandeurs décrivent une mole d’atomes et s’expriment en g/mol.

La masse atomique s’exprime en u pour un atome, la masse molaire en g/mol pour une mole d’atomes.

Explication

La masse atomique est la masse d’un atome exprimée en unités de masse atomique, tandis que la masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes exprimée en g/mol. Les distracteurs intervertissent les unités ou les quantités concernées.

4. Dans le tableau périodique, la masse atomique du magnésium est indiquée comme 24,324{,}3. Quelle valeur et quelle unité attribuer à sa masse molaire atomique ?

124,3 mol/g\frac{1}{24{,}3}\ \text{mol/g}
24,3 g/mol24{,}3\ \text{g/mol}
24,3 u24{,}3\ \text{u}
24,3 g24{,}3\ \text{g} par atome

$$24{,}3\ \text{g/mol}$$

Explication

La masse molaire atomique se lit à partir de la masse atomique du tableau périodique et s’exprime en g/mol ; la valeur recherchée est donc 24,3 g/mol24{,}3\ \text{g/mol}. L’unité u concerne la masse d’un atome, tandis que les grammes par atome et les mol/g ne sont pas l’unité de la masse molaire atomique.

5. Un échantillon de métal a une masse molaire de 40 g/mol40\,\text{g/mol} et contient 3 mol3\,\text{mol}. Quelle est sa masse ?

3 g3\,\text{g}
120 g120\,\text{g}
13,3 g13{,}3\,\text{g}
43 g43\,\text{g}

$$120\,\text{g}$$

Explication

La masse se calcule en multipliant la quantité de matière par la masse molaire : m=n×M=3×40=120 gm=n\times M=3\times40=120\,\text{g}. La division donne 13,3 g13{,}3\,\text{g}, tandis que 43 g43\,\text{g} additionne les valeurs et que 3 g3\,\text{g} confond moles et grammes.

6. Un échantillon contient 2 mol2\,\text{mol} de molécules. En prenant NA=6,02×1023 moleˊcules/molN_A=6{,}02\times10^{23}\,\text{molécules/mol}, combien de molécules contient-il ?

6,04×1023 moleˊcules6{,}04\times10^{23}\,\text{molécules}
3,01×1023 moleˊcules3{,}01\times10^{23}\,\text{molécules}
6,02×1023 moleˊcules6{,}02\times10^{23}\,\text{molécules}
1,20×1024 moleˊcules1{,}20\times10^{24}\,\text{molécules}

$$1{,}20\times10^{24}\,\text{molécules}$$

Explication

Le nombre d’entités vaut la quantité de matière multipliée par la constante d’Avogadro : N=2×6,02×1023=1,204×1024N=2\times6{,}02\times10^{23}=1{,}204\times10^{24}, soit environ 1,20×10241{,}20\times10^{24} molécules. La division inverse la relation, l’addition combine des grandeurs incompatibles et la valeur 6,02×10236{,}02\times10^{23} oublie le facteur deux.

7. Quelle formule moléculaire correspond à la Jokerite décrite dans l’exercice ?

C₂₂H₂₈O₇S₂
C₂H₂₈O₇S₂₂
C₂₂O₇S₂
C₂₂H₂₈O₂S₇

C₂₂H₂₈O₇S₂

Explication

La formule moléculaire de la Jokerite est C₂₂H₂₈O₇S₂. C₂H₂₈O₇S₂₂ échange les indices du carbone et du soufre, C₂₂H₂₈O₂S₇ intervertit ceux de l’oxygène et du soufre, et C₂₂O₇S₂ omet l’hydrogène.

8. La dose de référence pour un humain est de 0,1 mg0{,}1\,\text{mg}. Si Batman tolère une dose 10001000 fois plus élevée, quelle dose peut-il supporter dans l’exercice ?

1000,1 mg1000{,}1\,\text{mg}
1 mg1\,\text{mg}
0,0001 mg0{,}0001\,\text{mg}
100 mg100\,\text{mg}

$$100\,\text{mg}$$

Explication

La dose tolérée par Batman est 1000×0,1=100 mg1000\times0{,}1=100\,\text{mg}, puisque sa tolérance est mille fois celle d’un humain normal. 1 mg1\,\text{mg} correspond à un facteur dix, 0,0001 mg0{,}0001\,\text{mg} à une division par mille et 1000,1 mg1000{,}1\,\text{mg} à une addition plutôt qu’à une multiplication.

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Qu’est-ce qu’une mole ?

Une quantité de matière contenant le nombre d’Avogadro.

Quelle valeur a le nombre d’Avogadro, noté NAN_A ?

6,02⋅10236{,}02 \cdot 10^{23}.

À quoi correspond le nombre d’Avogadro pour une substance monoatomique ?

Au nombre d’atomes contenus dans une mole.

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