QCM : Organisation et transformations de la matière — 27 questions

Explication

La formule $H_2O$ indique deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. Elle ne désigne donc pas plusieurs molécules, mais la composition d’une molécule d’eau.

Explication

Un atome est une entité microscopique constituant la matière, alors qu’une molécule est constituée de plusieurs atomes liés entre eux. Confondre ces deux notions revient à oublier la structure composée de la molécule.

Explication

L’indice précise le nombre d’atomes correspondant au symbole qui le précède ; le chiffre 1 n’est pas écrit. Il ne renseigne donc ni sur la charge ni sur le nombre de molécules de l’échantillon.

Explication

Une équation chimique place les réactifs avant la flèche et les produits après celle-ci. La flèche représente donc le passage des espèces qui se transforment vers celles qui apparaissent.

Explication

La forme générale est réactifs → produits, avec les différentes espèces séparées par des signes +. Les autres écritures inversent ou mélangent les rôles des espèces chimiques.

Explication

Lors d’une transformation chimique, les atomes présents dans les réactifs se retrouvent dans les produits, mais leur organisation change. Équilibrer l’équation traduit cette conservation des atomes plutôt que celle des molécules intactes.

Explication

La combustion du dihydrogène s’écrit $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$, avec quatre atomes d’hydrogène et deux atomes d’oxygène de chaque côté. Les autres équations ne conservent pas ces nombres d’atomes.

Explication

Une transformation chimique forme de nouvelles entités microscopiques, alors qu’une transformation physique ou un mélange change leur organisation sans changer leur nature. La distinction repose donc sur la nature des entités obtenues.

Explication

Les réactifs sont les espèces consommées au cours de la transformation chimique. Les produits se distinguent d’eux parce qu’ils apparaissent pendant la réaction.

Explication

Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu lorsqu’il est en présence d’eau, ce qui constitue un test d’identification de l’eau. Les autres changements de couleur proposés ne correspondent pas à ce test.

Explication

En présence de dioxyde de carbone, l’eau de chaux se trouble par formation d’un précipité blanc. Le trouble est donc l’indice expérimental recherché, et non un changement de couleur de la solution.

Explication

La solubilité correspond à la masse maximale de soluté que l’on peut dissoudre dans un litre de solution à une température donnée. La masse versée peut être supérieure ou inférieure à cette valeur et ne définit donc pas la solubilité.

Explication

À température ambiante, la solubilité du sel dans l’eau est de 357 g/L. Cette valeur concerne la quantité maximale dissoute par litre, et non la masse présente dans tout récipient.

Explication

Le solvant est le liquide qui dissout une autre substance, tandis que le soluté est la substance dissoute. Dans ce cas, l’eau dissout le sel.

Explication

Une solution est saturée lorsqu’elle ne peut plus dissoudre davantage de sel et que des cristaux restent au fond. Une solution transparente ne permet pas à elle seule de conclure qu’elle est saturée.

Explication

Une combustion est une transformation chimique pendant laquelle une substance brûle et de nouvelles espèces chimiques se forment. La disparition apparente d’un solide dans un liquide décrit plutôt une dissolution.

Explication

La molécule de méthane contient un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène, ce qui s’écrit $CH_4$. La formule $CO_2$ désigne le dioxyde de carbone, produit lors de la combustion complète du méthane.

Explication

La combustion complète du méthane consomme du dioxygène et forme du dioxyde de carbone ainsi que de l’eau, selon $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$. Les autres équations ne correspondent pas aux produits et aux réactifs de cette combustion.

Explication

L’eau de chaux sert à mettre en évidence le dioxyde de carbone, tandis que le sulfate de cuivre anhydre permet d’identifier l’eau. Les autres associations attribuent ces tests à des espèces inadéquates.

Explication

La liquéfaction est le passage de l’état gazeux à l’état liquide. Le passage inverse, de l’état liquide à l’état gazeux, s’appelle la vaporisation.

Explication

Une solution acide possède un pH inférieur à 7. Un pH égal à 7 correspond à une solution neutre, tandis qu’un pH supérieur à 7 caractérise une solution basique.

Explication

Les ions hydrogène $H^+$ sont responsables du caractère acide d’une solution. Les ions hydroxyde $HO^-$ sont associés au caractère basique, notamment dans une solution de soude.

Explication

La mesure consiste à déposer une goutte de solution sur le papier pH et à comparer la couleur obtenue avec l’échelle de référence. La masse, le chauffage ou la formation d’un précipité ne permettent pas de réaliser cette mesure.

Explication

Les nucléons sont les particules du noyau : les protons et les neutrons. Les électrons se trouvent autour du noyau et ne font donc pas partie des nucléons.

Explication

Un proton porte une charge électrique positive, tandis qu’un neutron ne porte pas de charge électrique. La charge négative caractérise l’électron, pas le neutron.

Explication

Le numéro atomique de l’azote vaut 7, ce qui correspond à 7 protons, et l’atome étudié possède également 7 neutrons. La présence de 8 neutrons correspondrait à un autre isotope de l’azote.

Explication

Le nombre de masse se calcule avec la relation $A=Z+N$, donc $A=7+8=15$. La valeur $8$ désigne ici le nombre de neutrons, pas le nombre total de nucléons.