QCM : Quantité de matière et solutions — 18 questions

Explication

Un ion porte une charge électrique, comme le montre la notation $\mathrm{Mg^{2+}}$. Les atomes et les molécules proposés sont représentés sans charge électrique globale.

Explication

La mole est une unité de quantité de matière correspondant à un paquet de particules contenant le nombre d’Avogadro. Le gramme mesure une masse, tandis qu’un ion est une particule chargée.

Explication

Une mole de glucose contient $6{,}02 \times 10^{23}$ molécules, conformément au nombre d’Avogadro. Le terme atomes ne convient pas ici, car le glucose est compté sous forme de molécules.

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes et son unité est $\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$. La masse d’une mole de molécules relève de la masse molaire moléculaire.

Explication

La masse molaire du sodium vaut $23\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$, tandis que celle du cuivre vaut $63{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$. La valeur $63{,}5\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ correspond donc au cuivre et non au sodium.

Explication

La masse molaire moléculaire correspond à la masse d’une mole de molécules et s’exprime en $\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$. La masse d’une mole d’atomes correspond à la masse molaire atomique.

Explication

La masse molaire d’une molécule s’obtient par la somme des masses molaires de ses atomes, en tenant compte de leur présence dans la formule. Une division, une multiplication par la charge ou une soustraction ne correspond pas à cette règle.

Explication

La quantité de matière se calcule avec $n=\frac{m}{M}$, donc $n=\frac{10}{50}=0{,}20\ \mathrm{mol}$. Le produit $m\times M$ ne permet pas de déterminer la quantité de matière.

Explication

La masse volumique relie la masse d’un volume donné à ce volume selon $\rho = \frac{m}{V}$, et s’exprime ici en g·L⁻¹. La masse totale correspond à une quantité en grammes, sans rapport nécessaire avec un volume.

Explication

La masse du volume considéré vaut $\rho V$, puis la quantité de matière s’obtient en divisant cette masse par $M$, d’où $n = \frac{\rho V}{M}$. L’expression $\frac{MV}{\rho}$ inverse notamment le rôle de la masse molaire et de la masse volumique.

Explication

Le solvant est l’espèce qui dissout le soluté ; dans ce cas, l’eau dissout le sucre. Le sucre est donc le soluté, et non le liquide qui réalise la dissolution.

Explication

Une solution est aqueuse lorsque son solvant est l’eau, tandis qu’elle est saturée lorsqu’un excès de soluté ne peut plus se dissoudre. Ces termes décrivent donc respectivement la nature du solvant et la limite de dissolution.

Explication

La concentration massique se calcule par $C_m = \frac{m}{V}$, donc $C_m = \frac{12}{3} = 4\,\mathrm{g\cdot L^{-1}}$. Multiplier la masse par le volume donnerait une grandeur qui ne correspond pas à cette concentration.

Explication

La concentration molaire vérifie $C = \frac{n}{V}$, donc $C = \frac{0{,}50}{2{,}0} = 0{,}25\,\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$. Le quotient inverse, $\frac{V}{n}$, ne donne pas une concentration molaire.

Explication

La dissolution consiste à peser le soluté, l’introduire entièrement dans la fiole jaugée, l’agiter avec le solvant, puis compléter jusqu’au trait de jauge. Ajouter du solvant à une solution déjà concentrée décrit plutôt une dilution.

Explication

La solution mère est la solution initiale trop concentrée, tandis que la solution fille est obtenue après ajout de solvant. Le solvant ajouté ne devient pas la solution fille à lui seul.

Explication

Lors d’une dilution, l’ajout de solvant répartit la même quantité de soluté dans un volume plus grand, ce qui diminue la concentration. La quantité de soluté dissous n’est pas modifiée par cet ajout de solvant.

Explication

Le facteur de dilution vaut $F = \frac{V_{\mathrm{fiole}}}{V_{\mathrm{pipette}}} = \frac{100}{10} = 10$. La valeur $0{,}1$ correspond au rapport inverse et ne représente pas le facteur défini ici.