QCM : Spectrophotométrie et grandeurs molaires (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la lumière blanche et la transparence des solutions, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le spectre de la lumière blanche est continu, de 380 nm à 780 nm.
La couleur perçue d’une solution correspond à la couleur des radiations qu’elle absorbe.
Une solution transparente n’absorbe aucune radiation dans le domaine visible.
Une solution transparente absorbe une partie des radiations visibles qu’elle reçoit.
Le spectre de la lumière blanche est discontinu entre 380 nm et 780 nm.

Le spectre de la lumière blanche est continu, de 380 nm à 780 nm. · Une solution transparente n’absorbe aucune radiation dans le domaine visible.

Explication

Le spectre de la lumière blanche est continu et couvre les longueurs d’onde de 380 à 780 nm. Une solution transparente n’absorbe aucune radiation du domaine visible. La couleur perçue d’une solution est complémentaire des radiations qu’elle absorbe. Le spectre de la lumière blanche n’est donc pas discontinu entre 380 nm et 780 nm.

2. Concernant l’absorbance et le spectre d’absorption, quelles sont les réponses exactes ?

L’absorbance se détermine en comparant l’intensité incidente à l’intensité absorbée.
La longueur d’onde λmax est celle à laquelle l’absorbance est minimale, notée Amax.
Le spectre d’absorption représente l’absorbance en fonction de la longueur d’onde.
À une longueur d’onde donnée, l’absorbance quantifie la proportion des radiations incidentes absorbées.
L’intensité transmise est mesurée pour évaluer les radiations non absorbées.

Le spectre d’absorption représente l’absorbance en fonction de la longueur d’onde. · À une longueur d’onde donnée, l’absorbance quantifie la proportion des radiations incidentes absorbées. · L’intensité transmise est mesurée pour évaluer les radiations non absorbées.

Explication

L’absorbance quantifie la proportion des radiations incidentes absorbées en comparant l’intensité incidente et l’intensité transmise, qui mesure les radiations non absorbées. Le spectre d’absorption est la courbe de l’absorbance en fonction de la longueur d’onde. λmax est la longueur d’onde à laquelle l’absorbance est maximale, notée Amax.

3. Que représente le coefficient d’absorption molaire dans la loi de Beer-Lambert ?

Une grandeur décrivant uniquement l’épaisseur de solution traversée par la lumière
Une grandeur correspondant à la concentration molaire de l’espèce colorée en solution
Une grandeur exprimant la proportion de lumière transmise par la solution
Une grandeur dépendant de l’espèce chimique, de la longueur d’onde, du solvant et de la température

Une grandeur dépendant de l’espèce chimique, de la longueur d’onde, du solvant et de la température

Explication

Le coefficient d’absorption molaire caractérise la réponse de l’espèce dans des conditions données et dépend notamment de la longueur d’onde, du solvant et de la température. L’épaisseur traversée intervient séparément dans la loi et ne définit pas ce coefficient.

4. À quelle longueur d’onde règle-t-on le spectrophotomètre pour améliorer la précision d’un dosage spectrophotométrique par étalonnage ?

À la longueur d’onde où l’absorbance est maximale, notée λmax.
À la longueur d’onde où l’absorbance est minimale, notée λmin.
À une longueur d’onde choisie dans l’infrarouge lointain.
À une longueur d’onde fixe de 380 nm, quelle que soit l’espèce.

À la longueur d’onde où l’absorbance est maximale, notée λmax.

Explication

Le spectrophotomètre est réglé à λmax afin de confirmer la précision des mesures du dosage. Choisir λmin ne correspond pas au réglage indiqué pour cette mesure.

5. Quel est le rôle du volume molaire pour un échantillon ?

Indiquer la masse d’une mole des entités qui composent l’échantillon.
Convertir le nombre d’entités de l’échantillon en quantité de matière grâce à une constante.
Relier la masse de l’échantillon à sa quantité de matière par un coefficient de proportionnalité.
Relier le volume de l’échantillon à sa quantité de matière par un coefficient de proportionnalité.

Relier le volume de l’échantillon à sa quantité de matière par un coefficient de proportionnalité.

Explication

Le volume molaire est le coefficient de proportionnalité entre le volume d’un échantillon et sa quantité de matière, selon la relation V=nVmV=nV_{\mathrm{m}}. La masse d’une mole est plutôt définie par la masse molaire.

6. Comment diffèrent les relations utilisées pour calculer la quantité de matière à partir de la masse d’un échantillon et à partir du volume d’un gaz ?

Avec la masse, on divise par la masse molaire ; avec le gaz, on divise par le volume molaire.
Avec la masse, on divise par le volume molaire ; avec le gaz, on divise par la masse molaire.
Avec la masse, on multiplie par la masse molaire ; avec le gaz, on divise par le volume molaire.
Avec la masse, on divise par la masse molaire ; avec le gaz, on multiplie par le volume molaire.

Avec la masse, on divise par la masse molaire ; avec le gaz, on divise par le volume molaire.

Explication

La quantité de matière se calcule par n=mMn=\frac{m}{M} à partir de la masse, et par n=VVmn=\frac{V}{V_{\mathrm{m}}} à partir du volume d’un gaz. Multiplier le volume du gaz par le volume molaire ne donne pas la quantité de matière recherchée.

7. Quel effet l’augmentation de la concentration d’une espèce chimique colorée produit-elle sur l’absorption de la lumière et l’apparence de la solution ?

Elle accroît l’absorption des radiations et éclaircit la solution.
Elle réduit l’absorption des radiations et éclaircit la solution.
Elle réduit l’absorption des radiations et assombrit la solution.
Elle accroît l’absorption des radiations et assombrit la solution.

Elle accroît l’absorption des radiations et assombrit la solution.

Explication

Une concentration plus élevée de l’espèce colorée augmente l’absorption des radiations, ce qui rend la solution plus foncée. Une solution plus claire ne correspondrait pas à cet effet de l’augmentation de concentration.

8. Pour déterminer expérimentalement le spectre d’absorption d’une espèce chimique, quelle grandeur faut-il relever en fonction de la longueur d’onde ?

L’épaisseur de la solution pour chaque longueur d’onde
L’absorbance de l’espèce à chaque longueur d’onde
L’intensité incidente à une seule longueur d’onde
La concentration de l’espèce pour chaque longueur d’onde

L’absorbance de l’espèce à chaque longueur d’onde

Explication

Le spectre d’absorption s’obtient en traçant l’absorbance de l’espèce chimique en fonction de la longueur d’onde. L’intensité incidente seule ne décrit pas le spectre, car l’absorbance dépend de la comparaison entre intensités incidente et transmise.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Spectrophotométrie et grandeurs molaires.

Comment évolue l’absorption lorsque la concentration d’une espèce chimique colorée augmente ?

Elle augmente.

Que quantifie l’absorbance AA à une longueur d’onde donnée ?

La proportion des radiations incidentes absorbées.

Comment définit-on le spectre d’absorption d’une espèce chimique ?

Comme la courbe de son absorbance AA en fonction de la longueur d’onde λ\lambda.

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