QCM : La mole et les quantités de matière (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. À quelle référence la définition de la mole rattache-t-elle le nombre d’entités qu’elle contient ?

Au nombre d’atomes présents dans une mole de carbone 12
À la masse molaire d’un atome de carbone 12
À la masse d’une mole d’atomes d’oxygène 16
Au nombre d’atomes présents dans 12,00 g de carbone 12

Au nombre d’atomes présents dans 12,00 g de carbone 12

Explication

La mole est définie par le nombre d’entités égal au nombre d’atomes contenus dans 12,00 g de carbone 12. La référence à l’oxygène 16 change l’élément, la masse molaire confond masse et nombre d’entités, et la dernière formulation rend la définition circulaire.

2. Un échantillon contient 2,00×10−3 mol2{,}00\times10^{-3}\,\mathrm{mol} d’entités élémentaires. Combien d’entités contient-il en utilisant NA=6,02×1023 mol−1N_A=6{,}02\times10^{23}\,\mathrm{mol}^{-1} ?

1,204×10211{,}204\times10^{21} entités
1,204×10271{,}204\times10^{27} entités
1,204×10201{,}204\times10^{20} entités
3,01×10263{,}01\times10^{26} entités

$$1{,}204\times10^{21}$$ entités

Explication

Le nombre d’entités se calcule en multipliant la quantité de matière par la constante d’Avogadro : 2,00×10−3×6,02×1023=1,204×10212{,}00\times10^{-3}\times6{,}02\times10^{23}=1{,}204\times10^{21}. La valeur avec 102010^{20} correspond à une erreur de puissance, la division inverse la relation et la valeur avec 102710^{27} omet le facteur 10−310^{-3}.

3. Un échantillon d’atomes d’un élément contient les isotopes présents dans les proportions naturelles. À quoi correspond sa masse molaire atomique ?

À la masse d’une mole de ses atomes, compte tenu des proportions naturelles de ses isotopes
À la masse d’une mole de ses atomes, en considérant un seul isotope
À la masse d’une mole de molécules constituées de cet élément
À la masse d’un seul de ses atomes, compte tenu des proportions naturelles de ses isotopes

À la masse d’une mole de ses atomes, compte tenu des proportions naturelles de ses isotopes

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes de l’élément, avec ses isotopes dans leurs proportions naturelles. La masse d’un atome confond masse atomique et masse molaire, un seul isotope néglige la composition isotopique naturelle, et des molécules relèvent de la masse molaire moléculaire.

4. Un échantillon a une quantité de matière de 0,50 mol0{,}50\,\mathrm{mol} et une masse molaire de 18 g mol−118\,\mathrm{g\,mol^{-1}}. Quelle est sa masse ?

9 g9\,\mathrm{g}
36 g36\,\mathrm{g}
0,028 g0{,}028\,\mathrm{g}
0,50 g0{,}50\,\mathrm{g}

$$9\,\mathrm{g}$$

Explication

La relation est m=nMm=nM : 0,50×18=9 g0{,}50\times18=9\,\mathrm{g}. Le résultat 36 g36\,\mathrm{g} vient de la division de MM par nn, 0,50 g0{,}50\,\mathrm{g} omet la masse molaire, et 0,028 g0{,}028\,\mathrm{g} correspond à l’inversion du facteur molaire.

5. Une solution contient une espèce de masse molaire 50 g mol−150\,\mathrm{g\,mol^{-1}} à une concentration molaire de 0,20 mol L−10{,}20\,\mathrm{mol\,L^{-1}}. Quelle est sa concentration en masse ?

50,2 g L−150{,}2\,\mathrm{g\,L^{-1}}
10 g L−110\,\mathrm{g\,L^{-1}}
0,004 g L−10{,}004\,\mathrm{g\,L^{-1}}
50 g L−150\,\mathrm{g\,L^{-1}}

$$10\,\mathrm{g\,L^{-1}}$$

Explication

La relation t=cMt=cM donne t=0,20×50=10 g L−1t=0{,}20\times50=10\,\mathrm{g\,L^{-1}}. Diviser au lieu de multiplier donne une valeur erronée, l’addition ne respecte pas la relation, et la masse molaire seule n’est pas la concentration en masse.

6. Un échantillon contient 2,0 mol2{,}0\,\mathrm{mol} de gaz dont le volume molaire est 24 L mol−124\,\mathrm{L\,mol^{-1}}. Quel est son volume ?

0,083 L0{,}083\,\mathrm{L}
26 L26\,\mathrm{L}
48 L48\,\mathrm{L}
24 L24\,\mathrm{L}

$$48\,\mathrm{L}$$

Explication

La relation est V=nVmV=nV_m, donc V=2,0×24=48 LV=2{,}0\times24=48\,\mathrm{L}. La division inverse la relation, l’addition mélange des grandeurs incompatibles, et 24 L24\,\mathrm{L} correspond ici au volume molaire, pas au volume de l’échantillon.

7. Dans une solution, à quoi correspond la concentration en masse d’une espèce dissoute ?

La masse d’espèce dissoute par litre de solvant
La masse d’espèce dissoute par litre de solution
La masse totale d’espèce dissoute dans la solution
La quantité de matière d’espèce dissoute par litre de solution

La masse d’espèce dissoute par litre de solution

Explication

La concentration en masse indique la masse de l’espèce dissoute contenue dans un litre de solution. La quantité de matière par litre définit la concentration molaire, tandis que le litre de solvant et la masse totale ne correspondent pas à cette définition.

8. Une espèce chimique est constituée de molécules. Que représente sa masse molaire moléculaire ?

La masse d’une mole des atomes qui composent cette espèce
La masse d’une mole des molécules de cette espèce
La masse d’une seule molécule de cette espèce
La masse d’une mole d’un seul élément de cette espèce

La masse d’une mole des molécules de cette espèce

Explication

La masse molaire moléculaire correspond à la masse d’une mole de molécules de l’espèce considérée. Une mole d’atomes ou d’un élément ne désigne pas l’espèce moléculaire, tandis qu’une seule molécule n’est pas une mole de molécules.

9. Pourquoi la masse d’un atome, de l’ordre de 10−26 kg10^{-26}\,\mathrm{kg}, rend-elle peu pratique la manipulation directe des entités lors d’une réaction chimique ?

Parce que les atomes changent de masse au cours des réactions
Parce que les réactions mettent en jeu un nombre considérable d’entités
Parce que les réactions mettent en jeu des masses molaires très faibles
Parce que les réactions mettent en jeu un nombre réduit d’entités

Parce que les réactions mettent en jeu un nombre considérable d’entités

Explication

La masse individuelle extrêmement faible des entités implique de considérer un nombre considérable d’atomes ou de molécules, d’où l’intérêt d’une échelle de quantité de matière plus commode. Une faible masse molaire n’est pas la cause invoquée, un petit nombre d’entités ne correspond pas à cette difficulté, et la masse des atomes ne change pas ainsi lors d’une réaction chimique.

10. À température et pression données, que représente le volume molaire d’une espèce gazeuse ?

La quantité de matière contenue dans un litre de cette espèce
Le volume occupé par un gramme de cette espèce
Le volume occupé par une mole de cette espèce
Le volume total occupé par l’échantillon, quelle que soit sa quantité

Le volume occupé par une mole de cette espèce

Explication

Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole de gaz dans des conditions données de température et de pression. Le gramme renvoie à une masse, la quantité par litre à une concentration, et le volume total dépend de la quantité de gaz.

11. Que mesure la concentration molaire d’un soluté en solution ?

La quantité de matière de soluté présente dans un litre de solvant
La quantité de matière de soluté présente dans un litre de solution
La quantité totale de soluté présente dans la solution
La masse de soluté présente dans un litre de solution

La quantité de matière de soluté présente dans un litre de solution

Explication

La concentration molaire est la quantité de matière de soluté par litre de solution. La masse par litre est une concentration en masse, tandis que le volume de solvant ou l’absence de rapport à un volume modifie la définition.

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Mémorisez les réponses avec 25 flashcards sur La mole et les quantités de matière.

Combien d’entités contient une mole ?

Autant qu’il y a d’atomes dans 12,00 g de carbone 12.

Que représente la constante d’Avogadro NAN_A ?

Le nombre d’entités élémentaires contenues dans une mole.

Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro NAN_A ?

6,02×1023 mol−16{,}02\times10^{23}\,\mathrm{mol}^{-1}

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