QCM : Quantité de matière et spectrophotométrie — 12 questions

Question 1

1. Que mesure la quantité de matière $n$ d’un échantillon ?

Le volume occupé par les entités chimiques

La masse totale des entités chimiques présentes

La masse d’une mole de l’espèce étudiée

Le nombre d’entités chimiques qu’il contient

Explication

La quantité de matière quantifie les entités chimiques présentes et s’exprime en moles. La masse totale correspond à $m$ , tandis que la masse d’une mole correspond à la masse molaire.

Answer

Le nombre d’entités chimiques qu’il contient

Question 2

2. Combien d’entités chimiques contient une mole d’une espèce donnée ?

6{,}022 \times 10^{23}

entités

1{,}000 \times 10^{23}

entités

Une quantité qui varie avec la masse de l’espèce

6{,}022 \times 10^{−23}

entités

Explication

Une mole contient $6{,}022 \times 10^{23}$ entités chimiques, quelle que soit l’espèce considérée. En revanche, la masse associée à une mole varie selon l’espèce.

Answer

$$6{,}022 \times 10^{23}$$ entités

Question 3

3. Combien d’entités chimiques sont présentes dans $0{,}50\ \mathrm{mol}$ d’une espèce ?

6{,}022 \times 10^{23}

entités

1{,}2044 \times 10^{24}

entités

3{,}011 \times 10^{23}

entités

0{,}50 \times 10^{-23}

entités

Explication

On applique $N=n\times N_A$ , soit $N=0{,}50\times 6{,}022\times10^{23}=3{,}011\times10^{23}$ entités. La valeur $6{,}022\times10^{23}$ correspond à une mole entière, pas à $0{,}50\ \mathrm{mol}$ .

Answer

$$3{,}011 \times 10^{23}$$ entités

Question 4

4. Quelle expression donne la quantité de matière d’un liquide pur de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ ?

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

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

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

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

Explication

La masse du liquide vaut $m=\rho\times V$ , puis la quantité de matière vaut $n=\frac{m}{M}=\frac{\rho\times V}{M}$ . La masse molaire doit donc diviser le produit de la masse volumique par le volume.

Answer

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

Question 5

5. Que représente la masse molaire d’une espèce chimique ?

Le nombre d’entités contenues dans un gramme de cette espèce

La masse correspondant à une mole de cette espèce

Le volume occupé par une mole de cette espèce

La masse totale d’un échantillon quelconque de cette espèce

Explication

La masse molaire est la masse d’une mole d’une espèce et s’exprime en $\mathrm{g/mol}$ . La masse d’un échantillon s’exprime en grammes et dépend de la quantité de matière prélevée.

Answer

La masse correspondant à une mole de cette espèce

Question 6

6. Quelle est la masse molaire du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$ , sachant que le carbone a une masse molaire atomique de $12\ \mathrm{g/mol}$ et l’oxygène de $16\ \mathrm{g/mol}$ ?

28\ \mathrm{g/mol}

48\ \mathrm{g/mol}

44\ \mathrm{g/mol}

32\ \mathrm{g/mol}

Explication

La formule contient un atome de carbone et deux atomes d’oxygène, donc $M(\mathrm{CO_2})=1\times12+2\times16=44\ \mathrm{g/mol}$ . L’indice 2 porte sur l’oxygène et ne multiplie pas la contribution du carbone.

Answer

$$44\ \mathrm{g/mol}$$

Question 7

7. Une solution contient $0{,}20\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ ; quelle est sa concentration molaire ?

0{,}10\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

0{,}70\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

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

2{,}50\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

Explication

La concentration molaire se calcule avec $C=\frac{n}{V}$ , donc $C=\frac{0{,}20}{0{,}50}=0{,}40\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Une concentration en $\mathrm{g\,L^{-1}}$ correspondrait à une concentration massique et ne convient pas ici.

Answer

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

Question 8

8. Une solution a une concentration massique de $12\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ et un volume de $0{,}25\ \mathrm{L}$ ; quelle masse de soluté contient-elle ?

0{,}021\ \mathrm{g}

48\ \mathrm{g}

12{,}25\ \mathrm{g}

3{,}0\ \mathrm{g}

Explication

La relation $r=\frac{m}{V}$ donne $m=r\times V=12\times0{,}25=3{,}0\ \mathrm{g}$ . Diviser la concentration massique par le volume conduirait à une grandeur qui n’est pas la masse recherchée.

Answer

$$3{,}0\ \mathrm{g}$$

Question 9

9. Un soluté a une concentration molaire de $0{,}30\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ et une masse molaire de $58\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ ; quelle est sa concentration massique ?

17{,}4\ \mathrm{g\,L^{-1}}

0{,}0052\ \mathrm{g\,L^{-1}}

58{,}3\ \mathrm{g\,L^{-1}}

193{,}3\ \mathrm{g\,L^{-1}}

Explication

Les deux concentrations sont reliées par $r=C\times M$ , soit $r=0{,}30\times58=17{,}4\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ . Le quotient $M/C$ ne représente pas la conversion entre concentration molaire et concentration massique.

Answer

$$17{,}4\ \mathrm{g\,L^{-1}}$$

Question 10

10. Une solution paraît verte à l’observateur ; quelle relation entre les couleurs perçue et absorbée est correcte ?

La couleur absorbée est identique à la couleur perçue.

La couleur perçue correspond à la couleur émise par le soluté.

La couleur absorbée est différente de la couleur perçue.

La couleur absorbée dépend uniquement de l’épaisseur de la cuve.

Explication

La couleur observée ne coïncide pas avec la couleur absorbée par le soluté. L’absorption sélective de certaines radiations contribue à produire la couleur complémentaire perçue.

Answer

La couleur absorbée est différente de la couleur perçue.

Question 11

11. Une solution présente une absorbance $A=0{,}60$ pour une cuve de largeur $L=2{,}0\ \mathrm{cm}$ et une concentration $c=3{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ ; quel est son coefficient d’extinction molaire ?

1{,}0\times10^{3}\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}}

4{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}}

2{,}0\times10^{3}\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}}

3{,}6\times10^{-3}\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}}

Explication

La formule $\varepsilon=\frac{A}{c\times L}$ donne $\varepsilon=\frac{0{,}60}{(3{,}0\times10^{-4})\times2{,}0}=1{,}0\times10^{3}\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}}$ . Multiplier par la concentration et la largeur donnerait l’absorbance, pas le coefficient recherché.

Answer

$$1{,}0\times10^{3}\ \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}}$$

Question 12

12. Selon la loi de Beer-Lambert, que devient l’absorbance lorsqu’une solution reste dans les mêmes conditions et que sa concentration est multipliée par trois ?

Elle est multipliée par trois.

Elle augmente de trois unités.

Elle est divisée par trois.

Elle reste égale à sa valeur initiale.

Explication

La loi de Beer-Lambert s’écrit $A=k\times c$ lorsque les autres paramètres restent constants ; l’absorbance varie donc dans le même rapport que la concentration. Une division par trois correspondrait à une concentration divisée par trois, et non multipliée par trois.

Answer

Elle est multipliée par trois.

QCM : Quantité de matière et spectrophotométrie — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que mesure la quantité de matière $n$ d’un échantillon ?

2. Combien d’entités chimiques contient une mole d’une espèce donnée ?

3. Combien d’entités chimiques sont présentes dans $0{,}50\ \mathrm{mol}$ d’une espèce ?

4. Quelle expression donne la quantité de matière d’un liquide pur de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ ?

5. Que représente la masse molaire d’une espèce chimique ?

6. Quelle est la masse molaire du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$ , sachant que le carbone a une masse molaire atomique de $12\ \mathrm{g/mol}$ et l’oxygène de $16\ \mathrm{g/mol}$ ?

7. Une solution contient $0{,}20\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ ; quelle est sa concentration molaire ?

8. Une solution a une concentration massique de $12\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ et un volume de $0{,}25\ \mathrm{L}$ ; quelle masse de soluté contient-elle ?

9. Un soluté a une concentration molaire de $0{,}30\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ et une masse molaire de $58\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ ; quelle est sa concentration massique ?

10. Une solution paraît verte à l’observateur ; quelle relation entre les couleurs perçue et absorbée est correcte ?

11. Une solution présente une absorbance $A=0{,}60$ pour une cuve de largeur $L=2{,}0\ \mathrm{cm}$ et une concentration $c=3{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ ; quel est son coefficient d’extinction molaire ?

12. Selon la loi de Beer-Lambert, que devient l’absorbance lorsqu’une solution reste dans les mêmes conditions et que sa concentration est multipliée par trois ?

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QCM : Quantité de matière et spectrophotométrie — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que mesure la quantité de matière nnn d’un échantillon ?

2. Combien d’entités chimiques contient une mole d’une espèce donnée ?

3. Combien d’entités chimiques sont présentes dans 0,50 mol0{,}50\ \mathrm{mol}0,50 mol d’une espèce ?

4. Quelle expression donne la quantité de matière d’un liquide pur de masse volumique ρ\rhoρ, de volume VVV et de masse molaire MMM ?

5. Que représente la masse molaire d’une espèce chimique ?

6. Quelle est la masse molaire du dioxyde de carbone CO2\mathrm{CO_2}CO2​, sachant que le carbone a une masse molaire atomique de 12 g/mol12\ \mathrm{g/mol}12 g/mol et l’oxygène de 16 g/mol16\ \mathrm{g/mol}16 g/mol ?

7. Une solution contient 0,20 mol0{,}20\ \mathrm{mol}0,20 mol de soluté dans 0,50 L0{,}50\ \mathrm{L}0,50 L ; quelle est sa concentration molaire ?

8. Une solution a une concentration massique de 12 g L−112\ \mathrm{g\,L^{-1}}12 gL−1 et un volume de 0,25 L0{,}25\ \mathrm{L}0,25 L ; quelle masse de soluté contient-elle ?

9. Un soluté a une concentration molaire de 0,30 mol L−10{,}30\ \mathrm{mol\,L^{-1}}0,30 molL−1 et une masse molaire de 58 g mol−158\ \mathrm{g\,mol^{-1}}58 gmol−1 ; quelle est sa concentration massique ?

10. Une solution paraît verte à l’observateur ; quelle relation entre les couleurs perçue et absorbée est correcte ?

11. Une solution présente une absorbance A=0,60A=0{,}60A=0,60 pour une cuve de largeur L=2,0 cmL=2{,}0\ \mathrm{cm}L=2,0 cm et une concentration c=3,0×10−4 mol L−1c=3{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}c=3,0×10−4 molL−1 ; quel est son coefficient d’extinction molaire ?

12. Selon la loi de Beer-Lambert, que devient l’absorbance lorsqu’une solution reste dans les mêmes conditions et que sa concentration est multipliée par trois ?

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3. Combien d’entités chimiques sont présentes dans $0{,}50\ \mathrm{mol}$ d’une espèce ?

4. Quelle expression donne la quantité de matière d’un liquide pur de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ ?

6. Quelle est la masse molaire du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$ , sachant que le carbone a une masse molaire atomique de $12\ \mathrm{g/mol}$ et l’oxygène de $16\ \mathrm{g/mol}$ ?

7. Une solution contient $0{,}20\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ ; quelle est sa concentration molaire ?

8. Une solution a une concentration massique de $12\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ et un volume de $0{,}25\ \mathrm{L}$ ; quelle masse de soluté contient-elle ?

9. Un soluté a une concentration molaire de $0{,}30\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ et une masse molaire de $58\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ ; quelle est sa concentration massique ?

11. Une solution présente une absorbance $A=0{,}60$ pour une cuve de largeur $L=2{,}0\ \mathrm{cm}$ et une concentration $c=3{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ ; quel est son coefficient d’extinction molaire ?