QCM : Spectrométrie d’absorption atomique (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’un aérosol aqueux est introduit dans une technique atomique, quelle succession décrit la transformation thermique de l’échantillon avant la formation des atomes libres ?

Évaporation, volatilisation, puis ionisation
Volatilisation, évaporation, puis dissociation
Évaporation, volatilisation, puis dissociation
Évaporation, dissociation, puis volatilisation

Évaporation, volatilisation, puis dissociation

Explication

L’aérosol aqueux subit d’abord l’évaporation (désolvatation), puis la volatilisation et enfin la dissociation. La volatilisation initiale inverse les deux premières étapes, la dissociation anticipée déplace la troisième étape, et l’ionisation ne fait pas partie de cette succession en trois étapes.

2. Deux techniques spectrométriques produisent des résultats différents avec un même échantillon. Quels paramètres thermiques et quelle interaction faut-il comparer pour distinguer leurs principes ?

La nature de l’énergie thermique, sa température et son interaction avec les atomes
La nature de l’énergie thermique, la longueur d’onde et son interaction avec les atomes
La composition de l’échantillon, sa température et son interaction avec les atomes
La nature de l’énergie thermique, sa température et le type de détecteur

La nature de l’énergie thermique, sa température et son interaction avec les atomes

Explication

Les techniques se distinguent par la nature de l’énergie thermique, sa température et l’interaction entre les atomes et cette énergie. La composition de l’échantillon, la longueur d’onde ou le détecteur ne remplacent pas ces critères de distinction.

3. En SAA, un échantillon a déjà été transformé par la flamme en gaz d’atomes libres. Que se produit lorsqu’il reçoit la lumière de la lampe ?

Un électron émet de l’énergie lumineuse et passe à un niveau orbital inférieur
Un électron absorbe l’énergie lumineuse et passe à un niveau orbital supérieur
Un atome absorbe l’énergie thermique et perd un électron
Une molécule absorbe la lumière et se dissocie en atomes libres

Un électron absorbe l’énergie lumineuse et passe à un niveau orbital supérieur

Explication

En SAA, les atomes libres absorbent l’énergie lumineuse de la lampe, ce qui fait passer un électron vers un niveau orbital supérieur. L’émission vers un niveau inférieur inverse le processus, l’ionisation relève d’une perte d’électron, et la dissociation est produite par les étapes thermiques de préparation.

4. Dans une analyse par SAA, un opérateur attribue à la chaleur de la flamme l’excitation ou l’ionisation des atomes. Quelle interprétation correspond au rôle de cette flamme ?

Elle produit des atomes libres, sans fournir assez d’énergie pour les exciter ni les ioniser
Elle ionise les atomes, mais ne fournit pas assez d’énergie pour les exciter
Elle excite les atomes, mais ne fournit pas assez d’énergie pour les ioniser
Elle excite et ionise les atomes avant l’absorption de lumière

Elle produit des atomes libres, sans fournir assez d’énergie pour les exciter ni les ioniser

Explication

En SAA, la chaleur de la flamme transforme l’échantillon en gaz d’atomes libres, mais elle n’est pas assez élevée pour ioniser ni exciter les atomes; l’excitation résulte ensuite de l’absorption de la lumière de la lampe. L’excitation et l’ionisation thermiques sont des phénomènes associés aux techniques d’émission, tandis que l’absorption lumineuse n’est pas causée par la flamme.

5. Que désigne le renversement des raies observé dans l’expérience de Kirchhoff ?

Le déplacement des raies vers d’autres longueurs d’onde, causé par le refroidissement du gaz
L’apparition de raies lumineuses dans le spectre continu, due à l’absorption par des molécules
L’assombrissement de raies aux mêmes longueurs d’onde que celles émises, dû à l’absorption par des atomes à l’état fondamental
L’élargissement des raies émises, provoqué par l’ionisation des atomes dans un gaz incandescent

L’assombrissement de raies aux mêmes longueurs d’onde que celles émises, dû à l’absorption par des atomes à l’état fondamental

Explication

Le renversement des raies se produit lorsque de nombreux atomes à l’état fondamental absorbent les mêmes fréquences que celles émises, rendant ces raies sombres sur le spectre continu. L’ionisation peut modifier les espèces présentes, mais elle n’explique pas cette absorption sélective aux longueurs d’onde d’émission.

6. Pour doser un élément M par spectrométrie d’absorption atomique, quelle propriété doit avoir la radiation émise par la lampe à cathode creuse ?

Elle doit correspondre à la longueur d’onde d’émission du solvant.
Elle doit être choisie selon la température de la flamme utilisée.
Elle doit couvrir un large spectre continu de longueurs d’onde.
Elle doit correspondre à la longueur d’onde d’absorption de l’élément M.

Elle doit correspondre à la longueur d’onde d’absorption de l’élément M.

Explication

Une radiation correspondant à la longueur d’onde d’absorption de M améliore la sensibilité, car les atomes absorbent des raies très fines. Une source à spectre continu fournit une faible sensibilité plutôt qu’un signal mieux adapté.

7. À quoi sert le réglage de la position du trajet optique dans la flamme lors d’une analyse par SAA ?

À faire passer le faisceau dans la zone où la réactivité chimique convient à l’analyse
À répartir uniformément l’échantillon liquide dans le nébuliseur avant son aspiration
À sélectionner la longueur d’onde d’absorption au moyen de l’hélice du répartiteur
À maintenir le brûleur à la température la plus élevée possible pendant la mesure

À faire passer le faisceau dans la zone où la réactivité chimique convient à l’analyse

Explication

La réactivité chimique varie selon la hauteur de la flamme ; il faut donc aligner le trajet optique avec la zone appropriée. La température du brûleur dépend du mélange combustible-comburant et n’est pas réglée par le déplacement du trajet optique.

8. Lorsqu’un laboratoire remplace le brûleur par un four électrothermique en SAA, quel mécanisme permet à ce four d’atteindre plus de 3 000 K ?

L’effet Joule produit par le passage du courant électrique
L’absorption du rayonnement émis par une lampe à cathode creuse
La réaction chimique entre l’échantillon et le tube en graphite
La combustion d’un mélange d’acétylène et de protoxyde d’azote

L’effet Joule produit par le passage du courant électrique

Explication

Le four électrothermique remplace la flamme et atteint plus de 3 000 K grâce à l’effet Joule. Le mélange combustible-comburant chauffe un brûleur, tandis que la lampe sert de source lumineuse.

9. En quoi le rôle d’un modificateur de matrice dans un four graphite diffère-t-il de celui du gaz inerte circulant autour du tube ?

Le modificateur rend l’analyte réfractaire pour permettre une température de décomposition plus élevée, tandis que le gaz inerte protège le tube et ses éléments de l’oxydation.
Le modificateur refroidit le tube pendant l’analyse, tandis que le gaz inerte rend l’analyte réfractaire afin d’augmenter la température de décomposition.
Le modificateur empêche l’ionisation de l’analyte, tandis que le gaz inerte augmente sa volatilité pendant la décomposition de la matrice.
Le modificateur entraîne les atomes vers le détecteur, tandis que le gaz inerte piège les espèces de la matrice qui pourraient absorber la lumière.

Le modificateur rend l’analyte réfractaire pour permettre une température de décomposition plus élevée, tandis que le gaz inerte protège le tube et ses éléments de l’oxydation.

Explication

Le modificateur stabilise l’analyte sous une forme réfractaire, ce qui autorise une température de décomposition plus élevée sans le volatiliser. Le gaz inerte, lui, sert à protéger le tube et ses éléments de l’oxydation ; le refroidissement est assuré par la circulation d’eau.

10. Lors du dosage de l’arsenic par génération d’hydrures, quel rôle joue le borohydrure de sodium dans l’échantillon acidifié ?

Il réduit les ions mercure en métal volatil, ensuite mesuré dans une cellule à température ambiante.
Il forme un hydrure gazeux volatil de l’analyte, ensuite transporté vers une cellule chauffée.
Il excite les atomes d’arsenic afin qu’ils émettent leur propre rayonnement lumineux.
Il piège les ions de la matrice pour empêcher la formation de composés réfractaires.

Il forme un hydrure gazeux volatil de l’analyte, ensuite transporté vers une cellule chauffée.

Explication

Le borohydrure de sodium réagit avec l’échantillon acidifié pour former un hydrure covalent gazeux, comme l’arsine, qui est acheminé vers une cellule chauffée où il se décompose en atomes. La réduction en mercure métallique volatil est une autre méthode de dosage, mais elle concerne les ions Hg²⁺ et non la formation d’hydrures d’arsenic.

11. En SAA, comment une diminution de l’intensité lumineuse transmise permet-elle de quantifier l’analyte ?

Elle indique que la lampe émet davantage de lumière lorsque la concentration augmente.
Elle résulte de la diffusion par la matrice, qui remplace la mesure de l’absorbance.
Elle montre que le trajet optique diminue à mesure que la concentration augmente.
Elle traduit l’absorption par les atomes, qui augmente avec la concentration de l’analyte.

Elle traduit l’absorption par les atomes, qui augmente avec la concentration de l’analyte.

Explication

L’absorbance dépend du rapport entre l’intensité incidente et l’intensité transmise, et la loi de Beer-Lambert la relie à la concentration de l’analyte. Une variation de l’émission de la lampe n’est pas le principe de cette quantification.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Spectrométrie d’absorption atomique.

Quelles étapes thermiques subit l’aérosol aqueux en technique atomique ?

L’évaporation, la volatilisation puis la dissociation.

En SAA, que transforme la chaleur de la flamme en gaz d’atomes libres ?

L’échantillon.

Quelle configuration électronique caractérise l’exemple du sodium en SAA ?

1s22s22p63s11s^2 2s^2 2p^6 3s^1

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Spectrométrie d’absorption atomique.

Voir la fiche →

Cours similaires

Équations et inéquations polynomiales

Mathématiques

Sécurité et grandeurs électriques

Physique

La cellule et son observation

SVT

Dosages par titrage

Chimie

Substitution et élimination

Chimie

Génétique et transgenèse animale

SVT

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM