QCM : Quantité de matière et concentration molaire — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle de ces propositions définit correctement une entité chimique ?

Une quantité de matière exprimée avec l’unité gramme
Une particule possédant nécessairement une charge électrique
Un ensemble macroscopique contenant plusieurs substances chimiques
Un atome, un ion ou une molécule constituant la matière

Un atome, un ion ou une molécule constituant la matière

Explication

Une entité chimique peut être un atome, un ion ou une molécule constituant la matière. L’idée d’une charge électrique ne convient pas à l’atome, qui est neutre.

2. Quelle grandeur, notée nn, indique le nombre d’entités chimiques regroupées et s’exprime en mole ?

La charge électrique
La masse volumique
La quantité de matière
La masse molaire

La quantité de matière

Explication

La quantité de matière, notée nn, mesure le regroupement d’entités chimiques et son unité est la mole, de symbole mol. La masse molaire décrit une masse par mole et ne représente donc pas cette grandeur.

3. Que contient une mole d’entités chimiques ?

Une seule entité dont la masse est mesurable
Un nombre variable fixé par la masse de l’échantillon
Une masse d’un gramme d’entités
Le nombre d’Avogadro d’entités

Le nombre d’Avogadro d’entités

Explication

Une mole correspond au nombre d’Avogadro d’entités chimiques. La masse d’un échantillon dépend de l’espèce considérée et ne définit pas à elle seule le contenu d’une mole.

4. À quel scientifique le nombre d’Avogadro est-il associé ?

Au physicien allemand Einstein
Au chimiste français Lavoisier
Au chimiste italien Avogadro
Au physicien britannique Newton

Au chimiste italien Avogadro

Explication

Le nombre d’Avogadro est associé au chimiste italien Avogadro. Newton et Einstein sont principalement associés à la physique, tandis que Lavoisier a contribué à d’autres fondements de la chimie.

5. Quelle est la définition correcte de la masse molaire atomique d’un élément ?

La masse d’une seule molécule, exprimée en grammes par mole
La somme des masses des molécules présentes dans un échantillon
La masse d’un ion isolé, exprimée en grammes par particule
La masse d’une mole de cet élément, exprimée en grammes par mole

La masse d’une mole de cet élément, exprimée en grammes par mole

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’un élément et s’exprime en grammes par mole. La masse molaire moléculaire concerne une espèce composée de plusieurs atomes et se calcule par addition.

6. Comment calcule-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce ?

En multipliant la masse d’un atome par la charge de la molécule
En prenant la masse molaire atomique de l’atome le plus lourd
En additionnant les masses molaires atomiques des atomes de sa molécule
En divisant la masse d’une molécule par son nombre d’électrons

En additionnant les masses molaires atomiques des atomes de sa molécule

Explication

La masse molaire moléculaire est obtenue en additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes composant la molécule. Elle ne correspond donc pas à la masse d’une seule entité moléculaire.

7. Quelle expression permet de déterminer la quantité de matière d’un liquide connaissant sa masse volumique ρ\rho, son volume VV et sa masse molaire MM ?

n=VρMn=\frac{V}{\rho M}
n=MρVn=\frac{M}{\rho V}
n=ρVMn=\frac{\rho V}{M}
n=ρMVn=\frac{\rho M}{V}

$$n=\frac{\rho V}{M}$$

Explication

La masse du liquide vaut ρV\rho V, puis la division par la masse molaire donne n=ρVMn=\frac{\rho V}{M}. La masse volumique relie la masse au volume, tandis que la masse molaire relie la masse à la quantité de matière.

8. Un gaz occupe un volume VV et son volume molaire vaut VmV_m : quelle relation permet de calculer sa quantité de matière ?

n=VVmn=\frac{V}{V_m}
n=VmVn=\frac{V_m}{V}
n=V×Vmn=V\times V_m
n=MVn=\frac{M}{V}

$$n=\frac{V}{V_m}$$

Explication

Pour un gaz, la quantité de matière est le rapport entre le volume occupé et le volume molaire, soit n=VVmn=\frac{V}{V_m}. La masse molaire intervient directement lorsqu’on connaît la masse de l’échantillon, pas son volume gazeux.

9. Que représente la concentration en quantité de matière d’une espèce dissoute en solution ?

Le volume de solvant associé à une mole de soluté
La masse molaire du soluté présent dans la solution
La masse de soluté dissous par litre de solution
La quantité de matière de soluté par litre de solution

La quantité de matière de soluté par litre de solution

Explication

La concentration en quantité de matière indique combien de moles de soluté sont contenues dans un litre de solution. La masse de soluté par litre correspond à la concentration en masse.

10. Une solution contient 0,20 mol0,20\ \mathrm{mol} de soluté dans 0,50 L0,50\ \mathrm{L} de solution : quelle est sa concentration en quantité de matière ?

0,40 mol⋅L−10,40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
2,5 mol⋅L−12,5\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
0,30 mol⋅L−10,30\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
0,10 mol⋅L−10,10\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

$$0,40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

La concentration se calcule avec C=nVC=\frac{n}{V}, donc C=0,200,50=0,40 mol⋅L−1C=\frac{0,20}{0,50}=0,40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. La multiplication de nn par VV ne donne pas la concentration recherchée.

11. Que représente la concentration en masse d’une espèce dissoute en solution ?

La masse de soluté dissous par litre de solution
La quantité de matière de soluté par litre de solution
La masse de solution contenue dans une mole de soluté
La quantité de solvant utilisée pour dissoudre une masse donnée

La masse de soluté dissous par litre de solution

Explication

La concentration en masse exprime la masse de soluté dissous rapportée au volume de solution. La quantité de matière par litre désigne la concentration en quantité de matière.

12. Quelle relation relie la concentration en quantité de matière CC, la concentration en masse CmC_m et la masse molaire MM ?

C=Cm+MC=C_m+M
C=MCmC=\frac{M}{C_m}
C=CmMC=\frac{C_m}{M}
C=Cm×MC=C_m\times M

$$C=\frac{C_m}{M}$$

Explication

La relation entre les deux concentrations est C=CmMC=\frac{C_m}{M}, car la concentration en masse est convertie en quantité de matière grâce à la masse molaire. La multiplication par MM conduirait à une grandeur qui ne correspond pas à cette conversion.

13. Comment définit-on le volume molaire d’une espèce gazeuse ?

Le volume occupé par une mole de gaz dans des conditions données
La quantité de matière présente dans un volume donné
Le volume total occupé par une masse quelconque de gaz
La masse de gaz contenue dans un litre de volume

Le volume occupé par une mole de gaz dans des conditions données

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de gaz à une température et une pression définies. Le volume total d’un échantillon dépend de la quantité de matière présente, tandis que le volume molaire dépend aussi des conditions imposées.

14. Quelle valeur du volume molaire est utilisée dans les conditions normales de température et de pression du cours ?

48,0 L⋅mol−148,0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}
1,00 L⋅mol−11,00\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}
24,0 L⋅mol−124,0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}
12,0 L⋅mol−112,0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

$$24,0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$$

Explication

Dans les conditions normales de température et de pression utilisées ici, une mole de gaz occupe 24,0 L24,0\ \mathrm{L}, donc Vm=24,0 L⋅mol−1V_m=24,0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}. La valeur 12,0 L⋅mol−112,0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}} ne correspond pas à la convention indiquée pour ces conditions.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 24 flashcards sur Quantité de matière et concentration molaire.

Qu'est-ce qu'une entité chimique ?

Un atome, un ion ou une molécule constituant la matière.

De quoi est constitué un atome ?

D'un noyau chargé positivement et d'électrons chargés négativement.

Où se concentre la quasi-totalité de la masse d'un atome ?

Dans le noyau.

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