QCM : Les milieux dispersés (28 questions)

Explication

Un milieu dispersé peut sembler homogène à l’échelle macroscopique tout en étant hétérogène au microscope, où coexistent au moins deux phases. L’homogénéité aux deux échelles confond les échelles d’observation, le milieu monophasé nie la coexistence des phases et l’inversion des échelles attribue les mauvais aspects.

Explication

Dans un milieu dispersé, les particules d’une phase non miscible sont réparties dans l’autre phase, appelée phase dispersante ou continue. La phase dispersée désigne les particules, tandis que supposer une dissolution ou qualifier la phase porteuse de discontinue confond les rôles des phases.

Explication

Une dispersion liquide dans un gaz est un aérosol. Une émulsion correspond au liquide dans un autre liquide, une mousse au gaz dans un liquide et un aérosol solide au solide dispersé dans un gaz.

Explication

Le domaine colloïdal comprend les particules dont le diamètre est entre 1 nanomètre et 1 micromètre ; $0{,}2\,\mu\text{m}$ appartient à cet intervalle. Les seuils supérieurs au micromètre, inférieurs au nanomètre et de l’ordre du millimètre ne correspondent pas à cette définition.

Explication

Dans une émulsion, le liquide sous forme de fines gouttelettes est la phase dispersée, discontinue ou interne ; l’autre liquide est la phase dispersante, continue ou externe. Inverser les phases, appeler les gouttelettes continues ou confondre phase externe et miscibilité attribue mal leurs rôles.

Explication

E/H désigne l’eau dispersée dans l’huile ; l’huile est donc la phase externe. H/E correspond à la configuration inverse, avec l’huile dispersée dans l’eau : inverser le sigle ou le milieu externe change le type d’émulsion.

Explication

La méthode conductimétrique identifie la phase externe en mesurant la conductivité, qui caractérise la phase aqueuse lorsque des électrolytes y sont présents. La viscosité et la température ne sont pas le critère de cette méthode, et la mesure ne caractérise pas indifféremment toute phase dispersée.

Explication

Une phase externe aqueuse dépasse 1 mS/cm, tandis qu’une phase huileuse est sous 10⁻³ mS/cm ; $2\,\text{mS/cm}$ indique donc une phase aqueuse. Inverser les seuils ou associer une conductivité élevée à une phase huileuse mène à la conclusion erronée.

Explication

Une suspension est constituée d’un produit solide dispersé dans un liquide où il est insoluble. Un solide dissous relève d’une solution, tandis que les deux dernières réponses décrivent d’autres combinaisons de phases.

Explication

La peinture est un exemple de suspension, comme le dentifrice et les crèmes à récurer. La vinaigrette correspond à une dispersion de liquides, la boisson sucrée à une solution et le savon liquide n’est pas cité comme exemple de suspension.

Explication

La coalescence est la fusion des gouttelettes en gouttes plus grosses et peut provoquer la séparation des phases. La floculation forme des agglomérats sans fusion initiale, le crémage est une migration vers le haut et le mûrissement d’Ostwald implique la migration préférentielle des petites gouttes vers les grandes.

Explication

Le crémage est la migration vers le haut de gouttelettes moins denses que la phase dispersante, comme l’huile dans l’eau. La sédimentation concerne des gouttelettes plus denses qui migrent vers le bas ; la floculation agrège les gouttes et la coalescence les fusionne.

Explication

La floculation est l’agrégation des gouttelettes en agglomérats et peut ensuite conduire à la coalescence, puis à la rupture de phase. La coalescence désigne la fusion elle-même, tandis que le crémage et le mûrissement d’Ostwald correspondent à des migrations.

Explication

Les interactions intermoléculaires d’origine électrostatique sont des liaisons physiques, tandis que les liaisons covalentes unissent chimiquement les atomes. L’inversion physique-chimique confond les catégories, et les deux classements uniformes ignorent la distinction entre ces liaisons.

Explication

Les liaisons intermoléculaires assurent la cohésion d’un composé chimique. Les liaisons covalentes unissent les atomes au sein des molécules, tandis que les collisions thermiques et la gravitation ne sont pas le mécanisme de cohésion visé.

Explication

Des interactions intermoléculaires plus fortes correspondent à des températures de changement d’état plus élevées. L’association à une température plus basse inverse cette relation, l’indépendance supposée nie le lien, et le nombre de liaisons covalentes ne constitue pas le critère indiqué.

Explication

Parmi les liaisons simples comparées, O–H demande 463 kJ·mol⁻¹, contre 436 pour H–H et 413 pour C–H. Les deux premières confusions attribuent à O–H l’énergie d’une autre liaison simple, et C=O est une liaison multiple distincte.

Explication

Une liaison ionique relève de l’interaction coulombienne : des charges de signes opposés s’attirent, tandis que des charges de même signe se repoussent. La répulsion applique la règle des charges identiques, le partage d’électrons décrit une liaison covalente, et des ions chargés interagissent.

Explication

Bien que généralement plus faibles que les liaisons covalentes, les interactions intermoléculaires nombreuses entre chaînes polymères peuvent assurer une forte cohésion. L’idée qu’elles doivent être fortes individuellement et l’oubli de leur effet cumulatif manquent ce principe; la comparaison proposée avec les liaisons covalentes inverse leur force générale.

Explication

L’électronégativité désigne la capacité à attirer les électrons participant à une liaison covalente. L’énergie d’ionisation concerne l’arrachement d’un électron, la charge partielle est une conséquence possible de la polarisation, et la distance internucléaire décrit un écart géométrique.

Explication

Une différence d’électronégativité entraîne un partage inégal des électrons et rend la liaison covalente polaire. Le partage égal décrit une liaison apolaire, le transfert complet renvoie à une liaison ionique, et la taille atomique n’est pas le critère indiqué.

Explication

Une molécule est polaire si la somme des moments dipolaires de ses liaisons est non nulle, ce qui correspond à des positions moyennes des charges positives et négatives non confondues. La présence d’une liaison polaire ne suffit pas si les moments se compensent.

Explication

L’interaction de Keesom relie deux dipôles permanents. Debye concerne un dipôle permanent et un dipôle induit, London met en jeu des dipôles induits, et l’interaction dipôle–ion associe une molécule polaire à un ion.

Explication

Dans l’interaction de London, une fluctuation momentanée du nuage électronique induit un dipôle dans une molécule apolaire voisine, créant une attraction. Keesom met en jeu deux dipôles permanents, Debye un dipôle permanent et un dipôle induit, et l’interaction dipôle–ion implique un ion.

Explication

Les forces de Van der Waals regroupent les interactions de Debye et de London ; elles sont attractives et de courte portée. Keesom n’est pas inclus dans cet ensemble ici, l’interaction dipôle–ion en est distincte, et les qualifier de répulsives ou de longue portée contredit leur caractérisation.

Explication

Une liaison hydrogène a une énergie d’environ 20 kJ·mol⁻¹, environ dix fois supérieure à celle des liaisons de Van der Waals. La valeur de 2 kJ·mol⁻¹ confond avec l’ordre de grandeur des interactions de Van der Waals, tandis que 200 kJ·mol⁻¹ exagère l’écart et que l’égalité des énergies supprime la différence indiquée.

Explication

Le donneur est constitué de l’hydrogène lié à un atome très électronégatif, ici l’oxygène, tandis que l’accepteur est l’azote porteur d’un doublet non liant. Inverser les rôles attribue mal donneur et accepteur, faire de l’hydrogène un accepteur méconnaît la définition, et un doublet liant ne répond pas au critère du doublet non liant.

Explication

Lors du mûrissement d’Ostwald, les petites gouttelettes se dissolvent et leur matière diffuse dans la phase dispersante vers les plus grosses, sous l’effet d’une différence de pression. La fusion directe correspond à la coalescence, le transfert des grosses vers les petites inverse le mécanisme, et la fragmentation décrit l’émulsification.