QCM : Quantité de matière et mole (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon contient 8,4 g8,4\,\text{g} d’une substance dont chaque entité a une masse de 2,8×10−22 g2,8\times10^{-22}\,\text{g}. Combien d’entités contient-il selon la relation entre masse totale et masse d’une entité ?

3,0×10−233,0\times10^{-23} entités
3,0×10223,0\times10^{22} entités
2,35×10−212,35\times10^{-21} entités
2,8×10−222,8\times10^{-22} entités

$$3,0\times10^{22}$$ entités

Explication

Le nombre d’entités se calcule par Ntot=mtot/mentiteˊN_{tot}=m_{tot}/m_{entité}, donc 8,4/(2,8×10−22)=3,0×10228,4/(2,8\times10^{-22})=3,0\times10^{22}. Le produit des masses et le quotient inversé n’appliquent pas la relation donnée, tandis que 2,8×10−222,8\times10^{-22} est la masse d’une entité, pas leur nombre.

2. Dans les échantillons étudiés, combien d’entités chimiques contient chacun des échantillons de carbone, de glucose et de saccharose ?

Environ 2,06×10222,06\times10^{22} entités
Environ 2,06×10232,06\times10^{23} entités
Environ 6,02×10236,02\times10^{23} entités
Environ 11,71×102211,71\times10^{22} entités

Environ $$2,06\times10^{22}$$ entités

Explication

Les trois échantillons contiennent chacun environ 2,06×10222,06\times10^{22} entités chimiques, bien que leurs masses soient différentes. 11,7111,71 est la masse de l’échantillon de saccharose en grammes, et 6,02×10236,02\times10^{23} correspond au nombre d’entités d’une mole.

3. Un échantillon contient 0,25 mol0,25\,\text{mol} d’entités. En utilisant NA=6,02×1023 mol−1N_A=6,02\times10^{23}\,\text{mol}^{-1}, quel est son nombre total d’entités ?

1,505×10231,505\times10^{23} entités
6,02×10236,02\times10^{23} entités
1,505×10261,505\times10^{26} entités
4,15×10−254,15\times10^{-25} entités

$$1,505\times10^{23}$$ entités

Explication

La relation est Ntot=nNAN_{tot}=nN_A, donc 0,25×6,02×1023=1,505×10230,25\times6,02\times10^{23}=1,505\times10^{23} entités. La division inverse la relation, tandis que l’emploi direct de NAN_A néglige la quantité de matière et que le facteur mille provient d’une confusion d’unité.

4. À quelle quantité d’entités correspond une mole ?

À un paquet de 6,02×10236,02\times10^{23} molécules ou atomes
À un paquet de 6,02×10226,02\times10^{22} molécules ou atomes
À une unité appelée nombre d’Avogadro, sans nombre d’entités associé
Au nombre d’entités mesuré dans chaque échantillon étudié

À un paquet de $$6,02\times10^{23}$$ molécules ou atomes

Explication

Une mole est une unité de quantité de matière correspondant à un paquet de 6,02×10236,02\times10^{23} molécules ou atomes. Le nombre d’Avogadro désigne cette constante, et la valeur avec 102210^{22} ou le nombre d’un échantillon particulier ne définit pas la mole.

5. Que représente la quantité de matière, notée nn, dans le calcul d’un échantillon ?

Le nombre d’entités chimiques contenues dans une mole
Le nombre de moles d’entités chimiques présentes dans l’échantillon
La masse totale des entités chimiques exprimée en grammes
La masse d’une seule entité chimique exprimée en grammes

Le nombre de moles d’entités chimiques présentes dans l’échantillon

Explication

La quantité de matière indique combien de moles d’entités chimiques l’échantillon contient. La masse totale, en revanche, se mesure en grammes et ne donne pas directement le nombre de moles sans conversion.

6. Quelle est la masse molaire de l’ibuprofène de formule chimique C₁₃H₁₈O₂ ?

206 g/mol
180 g/mol
222 g/mol
194 g/mol

206 g/mol

Explication

La masse molaire indiquée pour l’ibuprofène C₁₃H₁₈O₂ est de 206 g/mol. Les valeurs proposées comme distracteurs ne correspondent pas à cette masse molaire donnée.

7. À quoi sert la relation entre la masse volumique, la masse et le volume lors du prélèvement d’un liquide pur ?

À déterminer le volume du liquide à partir de sa masse et de sa masse molaire
À calculer la quantité de matière à partir du volume et du nombre d’Avogadro
À convertir directement la masse du liquide en nombre d’entités chimiques
À déterminer la masse du liquide à partir de son volume et de sa masse volumique

À déterminer la masse du liquide à partir de son volume et de sa masse volumique

Explication

Cette relation permet de calculer la masse prélevée en multipliant le volume du liquide par sa masse volumique. La masse molaire, contrairement à la masse volumique, ne sert pas à relier directement la masse et le volume d’un liquide.

8. En quoi le dénombrement des entités microscopiques diffère-t-il d’un comptage direct d’objets visibles ?

Il se calcule à partir de la masse totale et de la masse d’une entité, car les entités sont trop petites et trop nombreuses pour être comptées une à une.
Il nécessite de connaître la masse molaire de l’échantillon et de la comparer à sa température.
Il se déduit du volume total et du volume d’une entité, car les entités sont trop petites pour être séparées.
Il s’effectue en observant les entités au microscope et en comptant celles présentes dans une petite portion.

Il se calcule à partir de la masse totale et de la masse d’une entité, car les entités sont trop petites et trop nombreuses pour être comptées une à une.

Explication

Les entités microscopiques étant invisibles à l’œil nu et très nombreuses, leur nombre est obtenu en divisant la masse de l’échantillon par la masse d’une entité. L’observation d’une petite portion au microscope ne constitue pas la méthode de dénombrement donnée ici.

9. Pourquoi un échantillon de saccharose est-il plus lourd qu’un échantillon de glucose lorsqu’ils contiennent le même nombre de molécules ?

Parce que les molécules de saccharose sont plus nombreuses dans un même échantillon.
Parce qu’une molécule de saccharose est presque deux fois plus lourde qu’une molécule de glucose.
Parce que les molécules de glucose contiennent moins d’atomes d’oxygène que celles de saccharose.
Parce que le saccharose possède une masse volumique plus élevée que le glucose.

Parce qu’une molécule de saccharose est presque deux fois plus lourde qu’une molécule de glucose.

Explication

À nombre égal de molécules, l’échantillon constitué des molécules les plus lourdes a une masse totale plus grande ; une molécule de saccharose est presque deux fois plus lourde qu’une molécule de glucose. L’explication par un nombre supérieur de molécules ne convient pas, puisque les deux échantillons en contiennent autant.

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Combien d’entités chimiques contient chacun des échantillons de carbone, de glucose et de saccharose étudiés ?

Environ 2,06×10222{,}06 \times 10^{22} entités chimiques.

Quelle formule donne le nombre total d’entités dans un échantillon ?

Ntot=mtotmentiteˊN_{tot} = \frac{m_{tot}}{m_{entité}}.

À combien d’entités correspond une mole ?

À 6,02×10236{,}02 \times 10^{23} molécules ou atomes.

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