QCM : Quantité de matière et solutions — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. À quoi sert la quantité de matière en chimie ?

À relier la couleur d’une solution à sa densité mesurée en kilogrammes par mètre cube
À relier le nombre d’entités prélevées à une quantité exprimée en moles
À relier la masse d’un récipient à sa pression mesurée en pascals
À relier la température d’un échantillon à son volume exprimé en litres

À relier le nombre d’entités prélevées à une quantité exprimée en moles

Explication

La quantité de matière permet de passer du comptage des entités microscopiques à une quantité regroupée en moles, plus facile à manipuler. La température et la pression décrivent d’autres grandeurs physiques et ne remplissent pas cette fonction.

2. Que représente une mole en chimie ?

Une unité de volume utilisée pour mesurer l’espace occupé par une solution
Une valeur de concentration indiquant la quantité de soluté par litre
Une masse de référence attribuée à chaque élément du tableau périodique
Un ensemble de molécules, d’atomes ou d’ions regroupés pour simplifier leur comptage

Un ensemble de molécules, d’atomes ou d’ions regroupés pour simplifier leur comptage

Explication

La mole est un grand paquet d’entités chimiques, comme des molécules, des atomes ou des ions, qui permet de manipuler des nombres plus simples. Une masse, un volume ou une concentration sont des grandeurs différentes de la mole.

3. Quelle est la fonction de la masse molaire atomique d’un élément ?

Elle donne la concentration d’un élément en fonction de la masse totale de la solution
Elle mesure le nombre de particules contenues dans un échantillon de matière
Elle indique le volume d’une mole d’élément lorsqu’elle est dissoute dans une solution
Elle permet de déterminer les masses molaires des espèces chimiques à partir de leurs éléments

Elle permet de déterminer les masses molaires des espèces chimiques à partir de leurs éléments

Explication

La masse molaire atomique caractérise un élément et sert à calculer la masse molaire d’une espèce chimique constituée de cet élément. Elle ne donne directement ni un volume, ni une concentration, ni un nombre de particules.

4. Comment détermine-t-on la masse molaire d’une espèce chimique ?

En divisant le volume de l’espèce par la quantité de matière présente dans la solution
En comptant les particules de l’espèce sans tenir compte des éléments de sa formule
En mesurant la concentration massique de l’espèce puis en retirant sa masse volumique
En additionnant les masses molaires atomiques correspondant aux éléments de sa formule chimique

En additionnant les masses molaires atomiques correspondant aux éléments de sa formule chimique

Explication

La formule chimique indique les éléments et leurs nombres, ce qui permet d’additionner les masses molaires atomiques correspondantes. La masse molaire d’une espèce entière ne se confond donc pas avec la masse molaire atomique d’un élément.

5. Quelles grandeurs peuvent être reliées à la quantité de matière d’un échantillon pur ?

La masse du récipient, ou sa surface et sa masse volumique
La concentration de la solution, ou sa couleur et son état physique
Le nombre de particules de l’échantillon, ou sa masse et sa masse molaire
Le volume de l’échantillon, ou sa température et sa pression extérieure

Le nombre de particules de l’échantillon, ou sa masse et sa masse molaire

Explication

La quantité de matière peut être déterminée en reliant l’échantillon au nombre de particules ou en utilisant sa masse et sa masse molaire. Les autres groupes de grandeurs ne constituent pas les deux liens décrits pour cette quantité.

6. Que relie la concentration en quantité de matière d’un soluté ?

Le nombre d’ions du soluté et la température de la solution
La quantité de matière du soluté et le volume de la solution
La masse de la solution et sa pression mesurée dans le récipient
La masse du soluté et la masse du récipient utilisé

La quantité de matière du soluté et le volume de la solution

Explication

La concentration en quantité de matière met en relation la quantité de matière du soluté avec le volume de la solution. La concentration en masse utilise, elle, la masse du soluté, ce qui explique la confusion fréquente entre ces deux notions.

7. Quelle différence distingue la dissolution de la dilution ?

La dissolution conserve une solution préparée, tandis que la dilution permet de mesurer la masse molaire du soluté
La dissolution diminue la concentration d’une solution, tandis que la dilution forme une solution à partir d’un soluté
La dissolution forme une solution à partir d’un soluté, tandis que la dilution diminue la concentration d’une solution existante
La dissolution modifie le volume d’une solution, tandis que la dilution transforme un soluté en particules séparées

La dissolution forme une solution à partir d’un soluté, tandis que la dilution diminue la concentration d’une solution existante

Explication

La dissolution consiste à préparer une solution en introduisant un soluté dans un solvant, alors que la dilution agit sur une solution déjà préparée pour en diminuer la concentration. Inverser ces deux opérations constitue la confusion principale à éviter.

8. Quelle exigence s’applique à la préparation d’une solution ?

Elle doit être réalisée par décantation ou par pesée et ne nécessite pas de consignes détaillées
Elle peut être réalisée par dilution ou par dissolution et doit suivre un protocole rédigé
Elle doit être réalisée par évaporation ou par filtration et peut suivre une indication orale
Elle peut être réalisée par chauffage ou par refroidissement et doit être décrite après l’expérience

Elle peut être réalisée par dilution ou par dissolution et doit suivre un protocole rédigé

Explication

Une solution peut être préparée par dissolution ou par dilution, et la réalisation doit être guidée par un protocole écrit. La filtration, le chauffage ou la décantation ne définissent pas les deux méthodes générales mentionnées ici.

9. Lors d’une dilution, quelle grandeur du soluté se conserve ?

Le volume de la solution avant et après ajout de solvant
La masse de la solution après ajout de solvant
La concentration en quantité de matière du soluté
La quantité de matière du soluté

La quantité de matière du soluté

Explication

La dilution ajoute du solvant et diminue la concentration, mais la quantité de matière du soluté reste conservée. Le volume et la concentration changent au cours de l’opération, contrairement à cette quantité de matière.

10. Quelle expression permet de calculer la masse volumique d’un corps à partir de sa masse et de son volume ?

ρ=mVmathrmsolution\rho = \frac{m}{V_{ mathrm{solution}}}
ρ=Vm\rho = \frac{V}{m}
ρ=msolut0˘0e9V\rho = \frac{m_{\mathrm{solut\u00e9}}}{V}
ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

$$\rho = \frac{m}{V}$$

Explication

La masse volumique relie la masse totale d’un corps à son volume selon ρ=mV\rho = \frac{m}{V}. L’expression faisant intervenir la masse de soluté décrit une concentration en masse, et non une masse volumique.

11. Quelle distinction permet de différencier la masse volumique de la concentration en masse ?

La masse volumique relie la quantité de matière au volume, tandis que la concentration en masse relie la masse totale à la quantité de matière.
La masse volumique rapporte la masse de soluté au volume de solution, tandis que la concentration en masse rapporte la masse totale au volume du corps.
La masse volumique relie le volume de solution à la masse de soluté, tandis que la concentration en masse relie le volume du corps à sa masse totale.
La masse volumique rapporte la masse d’un corps à son volume, tandis que la concentration en masse rapporte la masse de soluté au volume de solution.

La masse volumique rapporte la masse d’un corps à son volume, tandis que la concentration en masse rapporte la masse de soluté au volume de solution.

Explication

Ces deux grandeurs se distinguent par les masses et les volumes qu’elles mettent en relation : la masse volumique concerne un corps, alors que la concentration en masse concerne un soluté dans une solution. La formulation inversant ces rôles confond les deux notions.

12. Quelle grandeur la loi d’Avogadro-Ampère met-elle en relation dans un échantillon gazeux ?

La masse du soluté et le volume de la solution
La concentration du soluté et la quantité de solution
La quantité de matière et le volume du gaz
La masse du gaz et sa température

La quantité de matière et le volume du gaz

Explication

La loi d’Avogadro-Ampère relie la quantité de matière d’un échantillon gazeux à son volume, dans des conditions données. Une relation entre masse de soluté et volume de solution concerne une solution, pas un gaz.

13. Dans quelle situation peut-on utiliser une relation de type Avogadro-Ampère pour relier une quantité de matière à un volume ?

Lorsqu’il s’agit d’un échantillon dont on relie la quantité de matière à sa masse
Lorsqu’il s’agit d’un solide dont on compare la masse et le volume
Lorsqu’il s’agit d’une solution dont on connaît la masse de soluté dissous
Lorsqu’il s’agit d’un échantillon gazeux étudié dans des conditions déterminées

Lorsqu’il s’agit d’un échantillon gazeux étudié dans des conditions déterminées

Explication

La relation de type Avogadro-Ampère concerne un échantillon gazeux et dépend des conditions considérées. Relier une quantité de matière à une masse correspond à une autre relation physique, distincte de celle qui associe quantité de matière et volume gazeux.

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À quoi sert la quantité de matière en chimie ?

Elle relie le nombre d’entités à des quantités manipulables en moles.

Qu'est-ce que la mole en chimie ?

Un paquet regroupant molécules, atomes ou ions pour manipuler des nombres simples.

Qu'est-ce que la masse molaire atomique d'un élément ?

C'est une grandeur définie pour déterminer les masses molaires des espèces chimiques.

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