QCM : Principes de chimie verte (15 questions)

Question 1

1. Lorsqu’une équipe conçoit un nouveau produit chimique, quel objectif caractérise la chimie verte ?

Traiter les déchets dangereux après leur formation lors de la production

Évaluer les risques d’accident sans modifier la conception des produits

Réduire ou éliminer l’usage ou la formation de substances nocives aux différentes étapes

Réduire la toxicité du seul produit final sans considérer sa fabrication

Explication

La chimie verte vise à réduire ou éliminer les substances nocives lors de la conception, de la production et de l’utilisation des produits chimiques. La « gestion des déchets » néglige les autres étapes, la « toxicité du seul produit final » restreint l’objectif et l’« évaluation des risques » ne couvre pas toute cette portée.

Answer

Réduire ou éliminer l’usage ou la formation de substances nocives aux différentes étapes

Question 2

2. Une entreprise respecte sept des douze principes de la chimie verte, mais pas les cinq autres. Comment caractériser cette démarche ?

Elle reste aussi éloignée de la chimie verte qu’une démarche qui ne respecte aucun principe

Elle s’approche de la chimie verte, même si l’idéal est de respecter les douze principes ensemble

Elle atteint pleinement l’idéal, car respecter plusieurs principes dispense des autres

Elle ne s’approche pas de la chimie verte, car les douze principes doivent tous être satisfaits

Explication

L’idéal est de respecter les douze principes ensemble, mais satisfaire un grand nombre d’entre eux permet déjà de s’en approcher. « Les douze principes doivent tous être satisfaits » transforme l’idéal en condition absolue, tandis que les deux autres réponses nient à tort la valeur d’une application partielle.

Answer

Elle s’approche de la chimie verte, même si l’idéal est de respecter les douze principes ensemble

Question 3

3. Une synthèse produit 18 g de produit et génère 72 g de déchets. Quelle est sa valeur du facteur environnemental de Sheldon ?

0,25

0,8

54

4

Explication

Le facteur de Sheldon se calcule par la masse des déchets divisée par celle du produit : $E = 72/18 = 4$ . La valeur $0,25$ inverse le rapport, $0,8$ utilise un dénominateur différent et $54$ correspond à une soustraction.

Answer

Les inclure toutes dans la masse des déchets

Answer

$$\frac{45}{40}=1{,}125$$

Answer

Concevoir une synthèse moins dangereuse, utilisant ou produisant des substances peu toxiques

Answer

Maintenir la fonction du produit tout en réduisant sa toxicité

Answer

Un procédé sans solvant ou avec l’un de ces solvants verts

Answer

Choisir la température ambiante et la pression atmosphérique

Answer

La biomasse végétale, car elle constitue une ressource renouvelable

Answer

Prévoir son mode de dégradation finale et maîtriser son cycle de vie

Answer

Utiliser des méthodes analytiques en temps réel pour contrôler le procédé

Answer

Minimiser les risques et évaluer chacun d’eux dans un plan de prévention

Answer

La Diels-Alder, avec une économie d’atomes de 1

Answer

Environ 50

Question 4

4. Pour calculer le facteur E d’une synthèse, le solvant, un réactif en excès et un catalyseur ne sont pas recyclés. Que faut-il faire de leurs masses dans le calcul des déchets ?

Les inclure toutes dans la masse des déchets

Inclure le solvant et le réactif, mais exclure le catalyseur

Inclure le catalyseur et le réactif, mais exclure le solvant

Inclure le réactif en excès, mais exclure le solvant et le catalyseur

Explication

La masse des déchets comprend tout ce qui n’est pas recyclé, notamment les solvants, les réactifs en excès et les catalyseurs. Exclure le solvant, le catalyseur ou les deux contredit le principe de comptabilisation des matières non recyclées.

Question 5

5. Pour une réaction $2A+B\rightarrow 3C+D$ , les masses molaires sont $M_A=10$ , $M_B=20$ et $M_C=15$ g·mol⁻¹. Quelle est l’économie d’atomes du produit C ?

\frac{45}{40}=1{,}125

\frac{15}{30}=0{,}5

\frac{15}{40}=0{,}375

\frac{45}{40+M_D}

Explication

L’économie d’atomes se calcule avec les coefficients stœchiométriques : $EA=\frac{3\times15}{2\times10+1\times20}=\frac{45}{40}=1{,}125$ . $15/30$ omet les coefficients, $15/40$ omet celui de C et l’expression avec $M_D$ ajoute le sous-produit au dénominateur, contrairement à la formule.

Question 6

6. Une équipe remplace une synthèse par une voie qui conserve le produit recherché, mais utilise et forme des substances moins dangereuses pour la santé et l’environnement. Quel principe applique-t-elle ?

Privilégier les matières premières renouvelables plutôt que les matières fossiles

Réduire au maximum l’emploi des solvants et des substances auxiliaires

Préserver la fonction du produit chimique tout en réduisant sa toxicité

Concevoir une synthèse moins dangereuse, utilisant ou produisant des substances peu toxiques

Explication

Le principe visé consiste à concevoir des synthèses moins dangereuses et à utiliser ou produire des substances peu ou pas toxiques. La réduction des auxiliaires concerne leur emploi, la préservation de la fonction vise la conception du produit et les ressources renouvelables relèvent d’un autre principe.

Question 7

7. Un fabricant reformule un produit afin qu’il remplisse la même fonction avec une toxicité moindre. Quel objectif de conception respecte-t-il ?

Supprimer toute toxicité en renonçant à la fonction du produit

Maintenir la fonction du produit tout en réduisant sa toxicité

Rendre la synthèse moins dangereuse sans changer le produit obtenu

Réduire les solvants employés sans modifier la toxicité du produit

Explication

La conception du produit doit préserver sa fonction tout en réduisant sa toxicité. Éliminer toute toxicité en sacrifiant la fonction méconnaît cet équilibre, tandis que les solvants et le danger de la synthèse concernent d’autres aspects.

Question 8

8. Pour une réaction donnée, une équipe peut travailler sans solvant ou employer un solvant parmi l’eau, un liquide ionique et le dioxyde de carbone supercritique. Quel choix correspond au principe de procédé à privilégier ?

Un procédé avec un solvant organique conventionnel à température ambiante

Un procédé catalytique qui conserve un solvant organique conventionnel

Un procédé à haute pression qui évite les matières premières renouvelables

Un procédé sans solvant ou avec l’un de ces solvants verts

Explication

Les procédés sans solvant ou utilisant des solvants verts comme l’eau, les liquides ioniques et le dioxyde de carbone supercritique sont à privilégier. La température concerne la dépense énergétique, tandis que la catalyse et les matières premières sont des considérations distinctes.

Question 9

9. Une usine peut effectuer une réaction à température ambiante et à pression atmosphérique plutôt qu’en chauffant et en comprimant fortement le milieu. Quelle option répond le mieux au principe de réduction de l’énergie consommée ?

Choisir une température élevée et une pression réduite

Choisir une matière première renouvelable et maintenir les conditions exigeantes

Choisir la température ambiante et la pression atmosphérique

Choisir un solvant vert tout en chauffant fortement le milieu

Explication

La dépense énergétique se réduit en privilégiant les réactions à température ambiante et à pression atmosphérique. Le choix d’une matière renouvelable ou d’un solvant vert relève d’autres principes, et un chauffage important ne suit pas l’option de conditions ambiantes.

Question 10

10. Un laboratoire peut obtenir une matière première soit de la biomasse végétale, soit d’une ressource fossile, les deux convenant à la même synthèse. Quelle origine doit-il privilégier au regard des ressources durables ?

La biomasse végétale, car elle constitue une ressource renouvelable

La biomasse végétale, car elle agit nécessairement comme catalyseur

La ressource fossile, car elle réduit nécessairement la dépense énergétique

La ressource fossile, car elle constitue une matière première conventionnelle

Explication

Les matières premières renouvelables, notamment la biomasse végétale, sont à privilégier par rapport aux matières fossiles. Le caractère renouvelable ne signifie pas que la matière accélère la réaction ni qu’elle impose un procédé sans solvant.

Question 11

11. Une équipe conçoit un nouveau pesticide dont l’efficacité est préservée. Quel choix respecte le principe de conception portant sur la fin de vie du produit ?

Prévoir son mode de dégradation finale et maîtriser son cycle de vie

Contrôler sa toxicité pendant la production, sans prévoir sa dégradation

Optimiser sa fabrication sans considérer son devenir après usage

Surveiller son utilisation et laisser sa fin de vie hors conception

Explication

La conception doit intégrer le mode de dégradation finale du produit et permettre de maîtriser son cycle de vie. Négliger le devenir après usage, limiter l’action à la fabrication ou écarter la fin de vie ne répond pas à ce principe.

Question 12

12. Dans un procédé chimique, une substance nocive risque de se former si les conditions dérivent. Quelle mesure permet d’intervenir avant cette formation ?

Analyser les rejets une fois la substance nocive formée

Effectuer une analyse ponctuelle à la fin de chaque lot

Utiliser des méthodes analytiques en temps réel pour contrôler le procédé

Vérifier le produit final sans suivre les conditions du procédé

Explication

L’analyse en temps réel permet de contrôler le procédé avant la formation de substances nocives. Un contrôle après formation, ponctuel ou limité au produit final intervient trop tard ou ne suit pas le procédé comme requis.

Question 13

13. Une installation pilote présente des risques de rejets et d’incendie. Quelle démarche correspond au principe de prévention des risques ?

Évaluer les risques sans les intégrer à un plan de prévention

Établir un plan de prévention sans évaluer les risques associés

Minimiser les risques et évaluer chacun d’eux dans un plan de prévention

Réduire les risques d’accident en laissant de côté les rejets et incendies

Explication

Les procédés doivent minimiser les risques d’accidents, de rejets, d’explosions et d’incendies, et tout risque doit être évalué puis intégré à un plan de prévention. Une évaluation sans plan, ou un plan sans évaluation, omet une partie de cette démarche.

Question 14

14. Deux réactions sont comparées : une réaction de Diels-Alder et une réaction de substitution. Laquelle incorpore le mieux les atomes des réactifs dans le produit, et pourquoi ?

La Diels-Alder, avec une économie d’atomes de 0,65

La Diels-Alder, avec une économie d’atomes de 1

La substitution, avec une économie d’atomes de 1

La substitution, avec une économie d’atomes de 0,65

Explication

Une économie d’atomes égale à 1 traduit l’incorporation complète des atomes des réactifs dans le produit, ce qui caractérise ici la réaction de Diels-Alder. La substitution forme un sous-produit et atteint 0,65 ; les autres choix attribuent ces valeurs à la mauvaise réaction.

Question 15

15. Pour la préparation de l’azoture de benzyle, on estime la masse de produit à 24,9 g et celle des déchets à 1 245 g. Quel est le facteur E, arrondi à l’unité ?

Environ 0,02

Environ 1 220

Environ 50

Environ 0,98

Explication

Le facteur E est le rapport de la masse des déchets à celle du produit : $E = 1245/24{,}9 = 50$ . La valeur 0,02 inverse ce rapport, 1 220 correspond à une soustraction et 0,98 divise par une masse totale plutôt que par la masse du produit.

QCM : Principes de chimie verte (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une équipe conçoit un nouveau produit chimique, quel objectif caractérise la chimie verte ?

2. Une entreprise respecte sept des douze principes de la chimie verte, mais pas les cinq autres. Comment caractériser cette démarche ?

3. Une synthèse produit 18 g de produit et génère 72 g de déchets. Quelle est sa valeur du facteur environnemental de Sheldon ?

4. Pour calculer le facteur E d’une synthèse, le solvant, un réactif en excès et un catalyseur ne sont pas recyclés. Que faut-il faire de leurs masses dans le calcul des déchets ?

5. Pour une réaction $2A+B\rightarrow 3C+D$ , les masses molaires sont $M_A=10$ , $M_B=20$ et $M_C=15$ g·mol⁻¹. Quelle est l’économie d’atomes du produit C ?

6. Une équipe remplace une synthèse par une voie qui conserve le produit recherché, mais utilise et forme des substances moins dangereuses pour la santé et l’environnement. Quel principe applique-t-elle ?

7. Un fabricant reformule un produit afin qu’il remplisse la même fonction avec une toxicité moindre. Quel objectif de conception respecte-t-il ?

8. Pour une réaction donnée, une équipe peut travailler sans solvant ou employer un solvant parmi l’eau, un liquide ionique et le dioxyde de carbone supercritique. Quel choix correspond au principe de procédé à privilégier ?

9. Une usine peut effectuer une réaction à température ambiante et à pression atmosphérique plutôt qu’en chauffant et en comprimant fortement le milieu. Quelle option répond le mieux au principe de réduction de l’énergie consommée ?

10. Un laboratoire peut obtenir une matière première soit de la biomasse végétale, soit d’une ressource fossile, les deux convenant à la même synthèse. Quelle origine doit-il privilégier au regard des ressources durables ?

11. Une équipe conçoit un nouveau pesticide dont l’efficacité est préservée. Quel choix respecte le principe de conception portant sur la fin de vie du produit ?

12. Dans un procédé chimique, une substance nocive risque de se former si les conditions dérivent. Quelle mesure permet d’intervenir avant cette formation ?

13. Une installation pilote présente des risques de rejets et d’incendie. Quelle démarche correspond au principe de prévention des risques ?

14. Deux réactions sont comparées : une réaction de Diels-Alder et une réaction de substitution. Laquelle incorpore le mieux les atomes des réactifs dans le produit, et pourquoi ?

15. Pour la préparation de l’azoture de benzyle, on estime la masse de produit à 24,9 g et celle des déchets à 1 245 g. Quel est le facteur E, arrondi à l’unité ?

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QCM : Principes de chimie verte (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une équipe conçoit un nouveau produit chimique, quel objectif caractérise la chimie verte ?

2. Une entreprise respecte sept des douze principes de la chimie verte, mais pas les cinq autres. Comment caractériser cette démarche ?

3. Une synthèse produit 18 g de produit et génère 72 g de déchets. Quelle est sa valeur du facteur environnemental de Sheldon ?

4. Pour calculer le facteur E d’une synthèse, le solvant, un réactif en excès et un catalyseur ne sont pas recyclés. Que faut-il faire de leurs masses dans le calcul des déchets ?

5. Pour une réaction 2A+B→3C+D2A+B\rightarrow 3C+D2A+B→3C+D, les masses molaires sont MA=10M_A=10MA​=10, MB=20M_B=20MB​=20 et MC=15M_C=15MC​=15 g·mol⁻¹. Quelle est l’économie d’atomes du produit C ?

6. Une équipe remplace une synthèse par une voie qui conserve le produit recherché, mais utilise et forme des substances moins dangereuses pour la santé et l’environnement. Quel principe applique-t-elle ?

7. Un fabricant reformule un produit afin qu’il remplisse la même fonction avec une toxicité moindre. Quel objectif de conception respecte-t-il ?

8. Pour une réaction donnée, une équipe peut travailler sans solvant ou employer un solvant parmi l’eau, un liquide ionique et le dioxyde de carbone supercritique. Quel choix correspond au principe de procédé à privilégier ?

9. Une usine peut effectuer une réaction à température ambiante et à pression atmosphérique plutôt qu’en chauffant et en comprimant fortement le milieu. Quelle option répond le mieux au principe de réduction de l’énergie consommée ?

10. Un laboratoire peut obtenir une matière première soit de la biomasse végétale, soit d’une ressource fossile, les deux convenant à la même synthèse. Quelle origine doit-il privilégier au regard des ressources durables ?

11. Une équipe conçoit un nouveau pesticide dont l’efficacité est préservée. Quel choix respecte le principe de conception portant sur la fin de vie du produit ?

12. Dans un procédé chimique, une substance nocive risque de se former si les conditions dérivent. Quelle mesure permet d’intervenir avant cette formation ?

13. Une installation pilote présente des risques de rejets et d’incendie. Quelle démarche correspond au principe de prévention des risques ?

14. Deux réactions sont comparées : une réaction de Diels-Alder et une réaction de substitution. Laquelle incorpore le mieux les atomes des réactifs dans le produit, et pourquoi ?

15. Pour la préparation de l’azoture de benzyle, on estime la masse de produit à 24,9 g et celle des déchets à 1 245 g. Quel est le facteur E, arrondi à l’unité ?

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5. Pour une réaction $2A+B\rightarrow 3C+D$ , les masses molaires sont $M_A=10$ , $M_B=20$ et $M_C=15$ g·mol⁻¹. Quelle est l’économie d’atomes du produit C ?