QCM : Méthodes physiques d’analyse (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel est l’objectif d’un dosage réalisé sur une solution ?

Déterminer la concentration inconnue d’une espèce dissoute
Déterminer la masse totale du récipient contenant la solution
Mesurer la quantité de solvant présente dans une solution
Identifier la longueur d’onde absorbée par une espèce dissoute

Déterminer la concentration inconnue d’une espèce dissoute

Explication

Un dosage vise à déterminer la concentration d’une espèce dont la valeur est inconnue dans une solution. L’identification d’une longueur d’onde absorbée relève plutôt de l’étude spectrophotométrique.

2. Quelle distinction caractérise le dosage par étalonnage par rapport au dosage par titrage ?

L’étalonnage repose sur une mesure physique non destructive, tandis que le titrage implique une transformation chimique destructive.
Les deux méthodes impliquent une transformation chimique, mais l’étalonnage préserve l’échantillon analysé.
Les deux méthodes reposent sur une mesure physique, mais le titrage nécessite une comparaison avec une gamme étalon.
L’étalonnage implique une transformation chimique destructive, tandis que le titrage repose sur une mesure physique non destructive.

L’étalonnage repose sur une mesure physique non destructive, tandis que le titrage implique une transformation chimique destructive.

Explication

L’étalonnage détermine la concentration à partir d’une mesure physique sans détruire l’échantillon, alors que le titrage mobilise une transformation chimique et est destructif. L’inversion de ces caractéristiques constitue une confusion fréquente entre les deux méthodes.

3. Que mesure un spectrophotomètre lorsqu’il étudie une solution ?

La température en fonction de l’intensité lumineuse reçue par la solution
La longueur d’onde en fonction de la quantité de solvant contenue dans la cuve
L’absorbance en fonction de la longueur d’onde de la radiation qui éclaire la solution
La concentration en fonction du volume de solution placé dans la cuve

L’absorbance en fonction de la longueur d’onde de la radiation qui éclaire la solution

Explication

Un spectrophotomètre mesure l’absorbance d’une solution selon la longueur d’onde de la radiation incidente. La concentration en fonction du volume décrit une autre relation et n’est pas la mesure caractéristique de cet appareil.

4. Sur un spectre d’absorption, quelle grandeur est représentée en fonction de la longueur d’onde ?

Le volume de solution contenu dans la cuve
La concentration calculée de la solution
L’intensité d’entrée de la radiation
L’absorbance mesurée pour la solution

L’absorbance mesurée pour la solution

Explication

Un spectre d’absorption représente l’absorbance mesurée en fonction de la longueur d’onde. La concentration peut être déterminée par d’autres méthodes, mais elle n’est pas la grandeur portée sur ce spectre.

5. En quoi consiste le dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

À comparer l’absorbance d’un échantillon à celles de solutions étalons pour en déduire sa concentration inconnue.
À faire réagir l’espèce absorbante avec un réactif titrant pour déterminer sa concentration.
À comparer la couleur de l’échantillon à une échelle visuelle pour estimer sa concentration.
À mesurer la conductivité de plusieurs solutions étalons pour déduire la concentration de l’échantillon.

À comparer l’absorbance d’un échantillon à celles de solutions étalons pour en déduire sa concentration inconnue.

Explication

Cette méthode s’appuie sur des dilutions de concentration connue, dont on mesure l’absorbance pour construire une courbe d’étalonnage et déterminer la concentration inconnue. La mesure de conductivité relève de l’étalonnage conductimétrique, et non de la méthode spectrophotométrique.

6. Selon la loi de Kohlrausch, pour quelle concentration la relation de proportionnalité entre conductivité et concentration est-elle vérifiée ?

Pour une concentration inférieure à 10−2 mol L−110^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
Pour une concentration inférieure à 10−1 mol L−110^{-1}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
Pour une concentration supérieure à 10−2 mol L−110^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}
Pour une concentration égale à 10−1 mol L−110^{-1}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

Pour une concentration inférieure à $$10^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Explication

La loi de Kohlrausch, σ=kC\sigma=kC, est donnée comme vérifiée lorsque C<10−2 mol L−1C<10^{-2}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. Une concentration supérieure à ce seuil ne satisfait pas la condition précisée pour cette relation.

7. Quel est le rôle du volume molaire dans le calcul de la quantité de matière d’un gaz ?

Il permet de déterminer la température à partir du volume.
Il permet de relier la masse du gaz à sa pression.
Il permet de convertir la pression du gaz en température.
Il permet de convertir le volume du gaz en quantité de matière.

Il permet de convertir le volume du gaz en quantité de matière.

Explication

Le volume molaire relie le volume occupé par le gaz à la quantité de matière, selon n=VVmn=\frac{V}{V_m}. La pression et la température interviennent dans le calcul de ce volume molaire, mais celui-ci ne convertit pas directement la pression en température.

8. En quoi un spectre infrarouge diffère-t-il d’un spectre d’absorption en spectrophotométrie visible quant aux grandeurs représentées ?

Il représente l’absorbance en fonction du nombre d’ondes, plutôt que la transmittance en fonction de la longueur d’onde.
Il représente la transmittance en fonction du nombre d’ondes, plutôt que l’absorbance en fonction de la longueur d’onde.
Il représente la transmittance en fonction de la longueur d’onde, plutôt que l’absorbance en fonction de la concentration.
Il représente l’absorbance en fonction de la concentration, plutôt que la transmittance en fonction du nombre d’ondes.

Il représente la transmittance en fonction du nombre d’ondes, plutôt que l’absorbance en fonction de la longueur d’onde.

Explication

Le spectre infrarouge associe la transmittance au nombre d’ondes, tandis qu’un spectre d’absorption visible présente l’absorbance selon la longueur d’onde. L’absorbance en fonction de la concentration correspond plutôt à une courbe d’étalonnage.

9. Une analyse doit déterminer la concentration d’une solution sans en altérer l’échantillon. Quel effet découle du choix d’un dosage par étalonnage plutôt que d’un titrage ?

L’échantillon est consommé, car le dosage provoque une transformation chimique.
L’échantillon est consommé, car le dosage repose sur une mesure physique.
L’échantillon est préservé, car le dosage provoque une transformation chimique.
L’échantillon est préservé, car le dosage repose sur une mesure physique.

L’échantillon est préservé, car le dosage repose sur une mesure physique.

Explication

Le dosage par étalonnage est non destructif puisqu’il repose sur une mesure physique. À l’inverse, un titrage met en jeu une transformation chimique et est destructif.

10. Une solution éclairée en lumière blanche apparaît jaune. Quelle couleur de lumière a principalement été absorbée ?

La lumière verte, située entre le jaune et le bleu
La lumière jaune, de même couleur que la solution
La lumière bleue, complémentaire du jaune
La lumière rouge, complémentaire du vert

La lumière bleue, complémentaire du jaune

Explication

Une solution jaune absorbe principalement la couleur complémentaire, qui est le bleu. La lumière jaune correspond à la couleur perçue, et non à la couleur absorbée dans cette situation.

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Que détermine un dosage en solution ?

La concentration inconnue d’une espèce.

Qu’est-ce qui distingue le dosage par étalonnage du titrage ?

L’étalonnage est non destructif et repose sur une mesure physique ; le titrage est destructif et met en jeu une transformation chimique.

Que mesure un spectrophotomètre en fonction de la longueur d’onde ?

L’absorbance d’une solution.

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