QCM : Méthodes physiques d’analyse (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une solution inconnue présente un spectre d’absorption caractéristique. À quoi ce spectre peut-il servir ?

À mesurer la conductivité de la solution
À identifier l’espèce chimique présente dans la solution
À déterminer directement la concentration de la solution
À identifier la nature du faisceau présent dans le mélange

À identifier l’espèce chimique présente dans la solution

Explication

La forme du spectre d’absorption peut caractériser l’espèce chimique en solution. Déterminer directement une concentration relève du dosage, identifier le faisceau confond deux informations, et la conductivité est une autre grandeur physique.

2. Sur un spectre UV-visible, une bande est repérée près de 800 nm800\,\text{nm}. À quelle région du spectre correspond-elle approximativement ?

À la région ultraviolette
À la région rouge
À la région infrarouge
À la région violette

À la région rouge

Explication

Dans le spectre UV-visible, le rouge correspond approximativement à 800 nm800\,\text{nm}, tandis que le violet se situe vers 400 nm400\,\text{nm}. Les deux autres réponses placent à tort cette longueur d’onde dans l’ultraviolet ou l’infrarouge.

3. Pour déterminer la concentration d’une solution inconnue, une technicienne mesure son absorbance et la compare aux absorbances de solutions de concentrations connues. Quelle démarche applique-t-elle ?

Un dosage conductimétrique par étalonnage
Un dosage par étalonnage
Une identification par spectre d’absorption
Une mesure directe sans solution de référence

Un dosage par étalonnage

Explication

Le dosage par étalonnage détermine une concentration en comparant une grandeur physique à celle de solutions étalons de concentrations connues. L’identification spectrale vise l’espèce, la conductimétrie repose sur la conductivité et la mesure décrite utilise bien des références.

4. Dans une cuve d’épaisseur ll contenant une solution de concentration CC, quelle relation permet de calculer l’absorbance lors d’un dosage spectrophotométrique ?

A=λ l CA = \lambda\,l\,C
A=ε(d) l CA = \varepsilon(d)\,l\,C
A=ε(d) CA = \varepsilon(d)\,C
C=ε(d) l AC = \varepsilon(d)\,l\,A

$$A = \varepsilon(d)\,l\,C$$

Explication

La loi de Beer-Lambert relie l’absorbance à la concentration, à l’épaisseur de la cuve et au coefficient d’extinction molaire : A=ε(d) l CA = \varepsilon(d)\,l\,C. Omettre ll néglige l’épaisseur, isoler CC de cette façon inverse la relation, et λ\lambda ne remplace pas ε(d)\varepsilon(d) dans la formule.

5. En dosage conductimétrique, que représente la conductivité molaire ionique λi\lambda_i ?

La concentration molaire de tous les ions dissous
L’inverse de la résistance électrique de la cellule
La conductivité totale mesurée pour l’ensemble de la solution
La contribution conductrice molaire associée à un ion donné

La contribution conductrice molaire associée à un ion donné

Explication

La conductivité molaire ionique caractérise la contribution d’un ion à la conductivité, qui dépend aussi de sa concentration en solution. La conductivité totale correspond à la somme des contributions de tous les ions.

6. À 0 °C0\,°\mathrm{C} et sous une pression de 1 bar1\,\mathrm{bar}, quel est le volume molaire approximatif d’un gaz parfait ?

0,23 m3⋅mol−10{,}23\,\mathrm{m^3\cdot mol^{-1}}, soit 230 L⋅mol−1230\,\mathrm{L\cdot mol^{-1}}
0,0023 m3⋅mol−10{,}0023\,\mathrm{m^3\cdot mol^{-1}}, soit 2,3 L⋅mol−12{,}3\,\mathrm{L\cdot mol^{-1}}
0,023 m3⋅mol−10{,}023\,\mathrm{m^3\cdot mol^{-1}}, soit 23 L⋅mol−123\,\mathrm{L\cdot mol^{-1}}
0,023 m30{,}023\,\mathrm{m^3}, soit 23 L23\,\mathrm{L} pour toute quantité de gaz

$$0{,}023\,\mathrm{m^3\cdot mol^{-1}}$$, soit $$23\,\mathrm{L\cdot mol^{-1}}$$

Explication

Dans ces conditions, le volume molaire vaut environ 0,023 m3⋅mol−10{,}023\,\mathrm{m^3\cdot mol^{-1}}, ce qui correspond à 23 L⋅mol−123\,\mathrm{L\cdot mol^{-1}}. La valeur de 23 L23\,\mathrm{L} seule désigne un volume, tandis que le volume molaire est rapporté à une mole.

7. Quelle fonction le spectre d’absorption d’une solution peut-il remplir en chimie ?

Déterminer la quantité de gaz dissous à partir de son volume
Établir la température de la solution à partir de sa couleur
Aider à identifier l’espèce chimique présente dans la solution
Mesurer directement la conductivité électrique de la solution

Aider à identifier l’espèce chimique présente dans la solution

Explication

Les caractéristiques du spectre d’absorption peuvent servir à reconnaître l’espèce chimique présente dans la solution. La conductivité électrique, contrairement à l’absorption, est caractérisée par des mesures conductimétriques.

8. En dosage spectrophotométrique, quelle différence distingue l’absorbance AA de la concentration CC dans la loi de Beer-Lambert ?

L’absorbance exprime le coefficient d’extinction molaire, tandis que la concentration correspond à la couleur de la solution.
L’absorbance décrit l’épaisseur de la cuve, tandis que la concentration mesure la lumière transmise.
L’absorbance est une grandeur mesurée, tandis que la concentration décrit la quantité d’espèce par volume de solution.
L’absorbance est une propriété des solutions étalons, tandis que la concentration caractérise la longueur d’onde choisie.

L’absorbance est une grandeur mesurée, tandis que la concentration décrit la quantité d’espèce par volume de solution.

Explication

Dans la relation A=kC=ε(d) l CA = kC = \varepsilon(d)\,l\,C, l’absorbance est la grandeur utilisée pour relier la mesure à la concentration de l’espèce en solution. L’épaisseur de la cuve est représentée par ll, et non par l’absorbance.

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À quoi peut servir le spectre d’absorption d’une solution ?

À identifier l’espèce chimique présente.

Que détermine un dosage par étalonnage ?

La concentration d’une espèce en solution.

Quelle relation exprime la loi de Beer-Lambert en dosage spectrophotométrique ?

A=kC=ε(d) l CA = kC = \varepsilon(d)\,l\,C

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