QCM : Quantité de matière et concentrations — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment distingue-t-on deux isotopes d’un même élément chimique ?

Ils ont des numéros atomiques différents, mais le même nombre de nucléons
Ils ont le même numéro atomique, mais un nombre différent de nucléons
Ils ont le même nombre de nucléons et des masses molaires identiques
Ils appartiennent à deux éléments chimiques différents et ont des masses molaires différentes

Ils ont le même numéro atomique, mais un nombre différent de nucléons

Explication

Deux isotopes possèdent le même numéro atomique, car ils appartiennent au même élément, mais leur nombre de nucléons diffère, ce qui entraîne des masses molaires différentes.

2. Quelle définition décrit correctement une mole ?

Un ensemble de 6,022 × 10²³ éléments
Le nombre de nucléons présents dans un atome
La masse de 6,022 × 10²³ grammes d’une substance
Une quantité quelconque d’éléments chimiques

Un ensemble de 6,022 × 10²³ éléments

Explication

Une mole correspond à un ensemble de 6,022 × 10²³ éléments. Une quantité quelconque ne contient pas nécessairement ce nombre d’éléments.

3. Que représente la masse molaire d’un élément chimique ?

La masse d’un seul atome de cet élément exprimée en grammes par mole
Le nombre d’atomes présents dans une mole de cet élément
La masse d’une mole de cet élément dans ses proportions isotopiques naturelles
La masse totale de tous les isotopes artificiels de cet élément

La masse d’une mole de cet élément dans ses proportions isotopiques naturelles

Explication

La masse molaire d’un élément est la masse d’une mole de cet élément en tenant compte de ses proportions isotopiques naturelles.

4. Un atome a une masse mélément et la constante d’Avogadro vaut N_A. Quelle relation permet d’obtenir sa masse molaire ?

M = mélément ÷ N_A
M = N_A × mélément
M = mélément − N_A
M = N_A + mélément

M = N_A × mélément

Explication

La masse molaire est reliée à la masse d’un atome par la relation M = N_A × mélément.

5. Que désigne la masse molaire moléculaire ?

La masse d’une mole d’un élément chimique isolé
Le nombre d’atomes contenus dans une mole de molécules
La masse d’une seule molécule exprimée en grammes par mole
La masse d’une mole d’une molécule donnée

La masse d’une mole d’une molécule donnée

Explication

La masse molaire moléculaire correspond à la masse d’une mole d’une molécule donnée. Elle concerne donc une espèce moléculaire, et non un élément seul.

6. Comment calcule-t-on la masse molaire moléculaire d’une molécule telle que H₂O ?

En additionnant une fois la masse molaire de l’hydrogène et deux fois celle de l’oxygène
En multipliant les masses molaires des éléments présents par leur nombre total
En additionnant deux fois la masse molaire de l’hydrogène et une fois celle de l’oxygène
En utilisant uniquement la masse molaire de l’élément le plus lourd

En additionnant deux fois la masse molaire de l’hydrogène et une fois celle de l’oxygène

Explication

Le calcul tient compte du nombre d’atomes de chaque élément : pour H₂O, il faut additionner deux contributions d’hydrogène et une contribution d’oxygène.

7. Que représente la quantité de matière n d’une espèce chimique ?

Le nombre de moles de cette espèce chimique
Le nombre de nucléons contenus dans cette espèce
La masse molaire de cette espèce exprimée en grammes par mole
La masse de cette espèce exprimée en grammes

Le nombre de moles de cette espèce chimique

Explication

La quantité de matière n indique le nombre de moles d’une espèce chimique. Elle s’exprime en moles, tandis que la masse s’exprime en grammes.

8. Quelle relation permet de calculer la masse m connaissant la quantité de matière n et la masse molaire M ?

m = n + M
m = M ÷ n
m = n ÷ M
m = nM

m = nM

Explication

La masse est donnée par le produit m = nM. À l’inverse, pour déterminer la quantité de matière, on utilise n = m/M.

9. Un échantillon a une masse de 18 g et sa masse molaire vaut 18 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

18 mol
1,0 mol
0,10 mol
324 mol

1,0 mol

Explication

La quantité de matière se calcule avec la relation n = m/M. Ici, n = 18/18 = 1,0 mol.

10. Quelle grandeur correspond au rapport de la masse d’une espèce chimique au volume qu’elle occupe ?

La densité
La masse molaire
La quantité de matière
La masse volumique

La masse volumique

Explication

La masse volumique est définie comme le rapport de la masse au volume occupé. La densité compare, quant à elle, une masse volumique à celle d’une référence.

11. Un liquide possède une masse de 360 g et occupe un volume de 450 mL. Quelle est sa masse volumique ?

1,25 g·mL⁻¹
810 g·mL⁻¹
0,00125 g·mL⁻¹
0,80 g·mL⁻¹

0,80 g·mL⁻¹

Explication

On applique la relation ρ = m/V : ρ = 360/450 = 0,80 g·mL⁻¹. La masse seule ne constitue pas une masse volumique.

12. Quelle démarche permet de déterminer la quantité de matière d’un liquide à partir de son volume ?

Calculer sa masse molaire puis appliquer n = M/m
Multiplier directement sa masse volumique par sa masse molaire
Calculer sa masse puis appliquer n = m/M
Diviser directement son volume par sa masse molaire

Calculer sa masse puis appliquer n = m/M

Explication

Il faut d’abord utiliser la densité ou la masse volumique pour obtenir la masse du liquide, puis calculer n avec la relation n = m/M.

13. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

La pression exercée par une mole de gaz
Le volume total occupé par un échantillon de gaz
La masse d’une mole de gaz
Le volume occupé par une mole de gaz

Le volume occupé par une mole de gaz

Explication

Le volume molaire Vm est le volume occupé par une mole de gaz. Il est approximativement indépendant de la nature du gaz, contrairement au volume total qui dépend de la quantité présente.

14. Quel est le volume molaire d’un gaz aux conditions normales de température et de pression, soit 0 °C et 1013 hPa ?

8,314 L·mol⁻¹
20,0 L·mol⁻¹
24,0 L·mol⁻¹
22,4 L·mol⁻¹

22,4 L·mol⁻¹

Explication

Aux CNTP, correspondant à 0 °C, 273 K et 1013 hPa, le volume molaire vaut 22,4 L·mol⁻¹. La valeur 24,0 L·mol⁻¹ concerne les conditions standards à 20 °C.

15. Un gaz est étudié à 20 °C et 1013 hPa. Quelle valeur faut-il utiliser approximativement pour son volume molaire ?

8,314 L·mol⁻¹
24,0 L·mol⁻¹
273 L·mol⁻¹
22,4 L·mol⁻¹

24,0 L·mol⁻¹

Explication

À 20 °C, 293 K et 1013 hPa, les conditions sont dites standards et le volume molaire vaut 24,0 L·mol⁻¹. La valeur 22,4 L·mol⁻¹ correspond aux CNTP à 0 °C.

16. Quelle relation permet de relier la pression, le volume, la quantité de matière et la température d’un gaz parfait ?

P/V = nRT
PV = n/(RT)
P + V = nRT
PV = nRT

PV = nRT

Explication

La loi des gaz parfaits s’écrit PV = nRT, avec R = 8,314 en unités SI. Elle relie directement les quatre grandeurs citées.

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Mémorisez les réponses avec 33 flashcards sur Quantité de matière et concentrations.

Qu'est-ce qu'un isotope d'un élément chimique ?

Un isotope a le même numéro atomique mais un nombre différent de nucléons.

Qu'est-ce qu'une mole en chimie ?

Une mole contient 6,022×10^23 éléments.

Comment s'appelle le nombre d'éléments dans une mole ?

Le nombre d'Avogadro.

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