QCM : Quantités de matière et dosages — 19 questions

Explication

La quantité de matière indique le nombre d’entités chimiques présentes et se note en mol. La masse de l’échantillon s’exprime en grammes, mais elle ne mesure pas directement le nombre d’entités.

Explication

On utilise $n=\frac{m}{M}$, donc $n=\frac{36,0}{18,0}=2,0\ \mathrm{mol}$. Multiplier la masse par la masse molaire donnerait une grandeur différente et ne permettrait pas d’obtenir une quantité de matière.

Explication

La masse molaire est la masse correspondant à une mole de l’espèce chimique. La masse de l’échantillon dépend de la quantité prélevée et constitue une grandeur distincte.

Explication

Il faut additionner les contributions de chaque élément en tenant compte du nombre d’atomes indiqué par les indices. Utiliser un seul atome ou ignorer les indices ne prendrait pas en compte la composition complète de l’espèce.

Explication

La relation adaptée est $n=\frac{V}{V_m}$, d’où $n=\frac{48,0}{24,0}=2,00\ \mathrm{mol}$. La multiplication de ces deux valeurs ne correspond pas à la détermination de la quantité de matière.

Explication

En appliquant $n=\frac{V}{V_m}$, on obtient $n=\frac{12,0}{24,0}=0,500\ \mathrm{mol}$. La valeur $2,00\ \mathrm{mol}$ proviendrait d’une inversion du rapport entre le volume et le volume molaire.

Explication

La concentration molaire mesure la quantité de matière dissoute, exprimée en moles, par unité de volume de solution. La masse dissoute par litre correspond à la concentration massique, et non à la concentration molaire.

Explication

La concentration molaire est le quotient de la quantité de matière dissoute par le volume de solution, soit $c=\frac{n}{V}$, en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$. Le quotient $\frac{V}{n}$ correspond à la grandeur inverse et ne donne pas une concentration molaire.

Explication

La concentration massique indique la masse de soluté contenue dans un litre de solution. Une quantité de matière exprimée en moles par litre décrit plutôt la concentration molaire.

Explication

La concentration massique se calcule en divisant la masse de soluté par le volume de solution, selon $C_m=\frac{m}{V}$, en $\mathrm{g\cdot L^{-1}}$. L’expression $\frac{V}{m}$ inverse le rapport et ne représente pas une concentration massique.

Explication

Le lien entre les deux concentrations est $c=\frac{C_m}{M}$ : il faut donc diviser la concentration massique par la masse molaire. La multiplication par $M$ permet au contraire de retrouver $C_m$ à partir de $c$.

Explication

La concentration massique s’obtient en multipliant la concentration molaire par la masse molaire, selon $C_m=cM$. La division par $M$ correspond à la transformation inverse, qui permet d’obtenir $c$ à partir de $C_m$.

Explication

Lors d’une dilution, aucun soluté n’est ajouté ni retiré : la quantité de matière prélevée reste donc constante. En revanche, l’ajout de solvant augmente le volume et entraîne une diminution de la concentration.

Explication

La dilution conserve la quantité de matière de soluté, ce qui conduit à l’égalité entre les produits concentration-volume avant et après dilution. Les autres relations ne traduisent pas cette conservation.

Explication

La spectrophotométrie détermine la concentration d’une espèce colorée à partir de son absorption lumineuse. Le spectrophotomètre est l’appareil qui mesure cette absorption, et non le nom de la méthode elle-même.

Explication

L’absorbance est la grandeur mesurée par le spectrophotomètre et sa valeur est sans unité. La concentration, la longueur de cuve et le coefficient d’absorption molaire correspondent à d’autres grandeurs de la loi de Beer-Lambert.

Explication

La loi de Beer-Lambert relie l’absorbance au coefficient d’absorption molaire, à la concentration molaire et à la longueur de la cuve par le produit $\varepsilon\times c\times l$. Les autres expressions modifient la structure de cette relation.

Explication

Le dosage par étalonnage utilise des solutions de concentrations connues pour établir une relation entre absorbance et concentration, puis applique cette relation à la solution inconnue. Une seule mesure ou une détermination par masse ne constitue pas cette démarche.

Explication

Le report d’une absorbance de 0,30 sur la droite d’étalonnage conduit à une concentration de 0,25 mmol·L⁻¹. L’absorbance et la concentration ne sont pas interchangeables, même lorsque leurs valeurs numériques peuvent sembler proches.