QCM : Spectroscopie UV-visible — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que permet d’étudier la spectroscopie UV-visible ?

L’émission de rayonnements radioélectriques par un composé chimique
La diffusion des rayonnements X par un cristal moléculaire
La réflexion des rayonnements infrarouges par une surface métallique
L’absorption des rayonnements ultraviolets ou visibles par une espèce chimique

L’absorption des rayonnements ultraviolets ou visibles par une espèce chimique

Explication

La spectroscopie UV-visible analyse l’absorption des rayonnements ultraviolets ou visibles par une espèce chimique. La réflexion infrarouge relève d’un autre phénomène et ne définit pas cette technique.

2. Dans quels intervalles de longueurs d’onde se situent approximativement les domaines ultraviolet et visible ?

Ultraviolet : 800–1200 nm ; visible : 100–200 nm
Ultraviolet : 200–400 nm ; visible : 400–800 nm
Ultraviolet : 100–200 nm ; visible : 800–1200 nm
Ultraviolet : 400–800 nm ; visible : 200–400 nm

Ultraviolet : 200–400 nm ; visible : 400–800 nm

Explication

Le domaine ultraviolet s’étend approximativement de 200 à 400 nm, tandis que le visible va d’environ 400 à 800 nm. Intervertir ces intervalles constitue la confusion la plus fréquente.

3. Quelle distinction décrit correctement les intensités lumineuses I0I_0 et II lors de la traversée d’une solution ?

I0I_0 est l’intensité avant la solution et II celle après la solution
I0I_0 mesure la lumière absorbée et II mesure la lumière réfléchie
II mesure la lumière absorbée et I0I_0 mesure la lumière réfléchie
II est l’intensité avant la solution et I0I_0 celle après la solution

$$I_0$$ est l’intensité avant la solution et $$I$$ celle après la solution

Explication

I0I_0 désigne l’intensité lumineuse incidente avant la solution, alors que II désigne l’intensité transmise après la solution. Les deux grandeurs ne mesurent pas directement la lumière absorbée ou réfléchie.

4. Lorsqu’une solution absorbe une partie de la lumière incidente, quelle relation entre les intensités est attendue ?

I=0I = 0, car toute lumière incidente est absorbée par la solution
I>I0I > I_0, car la solution amplifie le faisceau lumineux
I=I0I = I_0, car l’absorption ne modifie pas la lumière transmise
I<I0I < I_0, car l’intensité transmise diminue après absorption

$$I < I_0$$, car l’intensité transmise diminue après absorption

Explication

Une partie de la lumière incidente peut être absorbée, ce qui rend l’intensité transmise II inférieure à l’intensité incidente I0I_0. L’égalité entre les deux intensités correspondrait à une absence d’atténuation.

5. Comment définit-on la transmittance TT d’une solution ?

T=−log⁡(II0)T = -\log\left(\frac{I}{I_0}\right), soit une mesure de l’absorption
T=I−I0T = I - I_0, soit la perte d’intensité lumineuse
T=I0IT = \frac{I_0}{I}, soit le rapport de la lumière incidente à la lumière transmise
T=II0T = \frac{I}{I_0}, soit la proportion de lumière transmise

$$T = \frac{I}{I_0}$$, soit la proportion de lumière transmise

Explication

La transmittance est la proportion de lumière transmise et se calcule par T=II0T = \frac{I}{I_0}. L’expression logarithmique correspond à l’absorbance, et non à la transmittance.

6. Quelle expression donne l’absorbance AA en fonction de la transmittance et des intensités lumineuses ?

A=−log⁡(T)=−log⁡(II0)A = -\log(T) = -\log\left(\frac{I}{I_0}\right)
A=−T=−II0A = -T = -\frac{I}{I_0}
A=T=II0A = T = \frac{I}{I_0}
A=log⁡(T)=log⁡(II0)A = \log(T) = \log\left(\frac{I}{I_0}\right)

$$A = -\log(T) = -\log\left(\frac{I}{I_0}\right)$$

Explication

L’absorbance est définie par A=−log⁡(T)=−log⁡(II0)A = -\log(T) = -\log\left(\frac{I}{I_0}\right). La transmittance elle-même est le rapport II0\frac{I}{I_0}, sans transformation logarithmique.

7. Que représente un spectre d’absorption ?

La transmittance TT en fonction du temps, selon T=f(t)T=f(t)
L’intensité incidente I0I_0 en fonction de la concentration, selon I0=f(c)I_0=f(c)
La longueur d’onde λ\lambda en fonction de l’absorbance, selon λ=f(A)\lambda=f(A)
L’absorbance AA en fonction de la longueur d’onde λ\lambda, selon A=f(λ)A=f(\lambda)

L’absorbance $$A$$ en fonction de la longueur d’onde $$\lambda$$, selon $$A=f(\lambda)$$

Explication

Un spectre d’absorption décrit la variation de l’absorbance avec la longueur d’onde, soit A=f(λ)A=f(\lambda). Une représentation de λ\lambda en fonction de AA inverse les grandeurs et ne correspond pas à la définition donnée.

8. Que désigne la longueur d’onde λmax\lambda_{\mathrm{max}} ?

La longueur d’onde pour laquelle la transmittance est maximale
La longueur d’onde pour laquelle l’absorbance est maximale
La longueur d’onde moyenne du domaine visible
La longueur d’onde correspondant à l’intensité incidente maximale

La longueur d’onde pour laquelle l’absorbance est maximale

Explication

λmax\lambda_{\mathrm{max}} est la longueur d’onde associée au maximum d’absorbance du spectre. Elle ne désigne pas nécessairement le maximum de transmittance ni une moyenne du domaine visible.

9. Pourquoi la couleur observée d’une solution colorée est-elle généralement complémentaire de la couleur principalement absorbée ?

La solution réfléchit la couleur absorbée et transmet les autres rayonnements
La solution absorbe certaines longueurs d’onde et transmet celles qui contribuent à la couleur observée
La solution transforme chaque longueur d’onde absorbée en une longueur d’onde de même couleur
La solution émet une couleur opposée après avoir absorbé toutes les longueurs d’onde

La solution absorbe certaines longueurs d’onde et transmet celles qui contribuent à la couleur observée

Explication

La couleur perçue provient principalement des longueurs d’onde transmises, tandis que certaines autres sont absorbées, ce qui conduit généralement à une couleur complémentaire. L’absorption ne signifie pas que la solution émet ou réfléchit nécessairement la couleur absorbée.

10. Pour une solution suffisamment diluée, quelle expression relie l’absorbance AA à la concentration molaire CC ?

A=ε×Cl2A = \varepsilon \times \frac{C}{l^2}
A=ε+l+CA = \varepsilon + l + C
A=ε×l×CA = \varepsilon \times l \times C
A=Cε×lA = \frac{C}{\varepsilon \times l}

$$A = \varepsilon \times l \times C$$

Explication

La loi de Beer-Lambert s’écrit A=ε×l×CA = \varepsilon \times l \times C pour une solution suffisamment diluée, avec ε\varepsilon, ll et CC comme paramètres définis. L’expression avec une division par ε×l\varepsilon \times l ne correspond pas à cette loi.

11. Si le coefficient d’extinction molaire et la longueur de la cuve restent constants, comment évolue l’absorbance lorsque la concentration augmente ?

Elle reste constante quelle que soit la concentration.
Elle diminue proportionnellement à la concentration.
Elle augmente proportionnellement à la concentration.
Elle augmente selon le carré de la concentration.

Elle augmente proportionnellement à la concentration.

Explication

Lorsque ε\varepsilon et ll sont constants, la relation A=ε×l×CA = \varepsilon \times l \times C montre que l’absorbance est proportionnelle à CC. Une diminution ou une dépendance au carré ne découle pas de cette relation.

12. Quelle démarche permet de construire une courbe d’étalonnage ?

Choisir une longueur de cuve, mesurer le solvant, puis tracer l=f(A)l = f(A).
Mesurer une solution inconnue, modifier sa concentration, puis tracer C=f(A)C = f(A).
Préparer une solution concentrée, mesurer sa masse, puis tracer A=f(l)A = f(l).
Préparer des solutions de concentrations connues, mesurer leurs absorbances, puis tracer A=f(C)A = f(C).

Préparer des solutions de concentrations connues, mesurer leurs absorbances, puis tracer $$A = f(C)$$.

Explication

La construction repose sur des solutions étalons de concentrations connues, la mesure de leur absorbance et le tracé de AA en fonction de CC. La concentration inconnue intervient ensuite lors de l’exploitation de la courbe.

13. Une solution inconnue présente une absorbance mesurée ; comment la courbe d’étalonnage permet-elle d’obtenir sa concentration ?

En reliant son absorbance à la concentration correspondante sur la courbe.
En déterminant le coefficient d’extinction sans utiliser les solutions étalons.
En lisant directement la longueur de la cuve utilisée pour la mesure.
En remplaçant l’absorbance mesurée par celle du solvant pur.

En reliant son absorbance à la concentration correspondante sur la courbe.

Explication

La courbe d’étalonnage associe des absorbances à des concentrations connues et permet d’identifier la concentration correspondant à l’absorbance de la solution inconnue. La longueur de cuve ou le solvant pur ne fournissent pas directement cette concentration.

14. Quelle grandeur un spectrophotomètre mesure-t-il directement pour une solution ?

La longueur de la cuve contenant la solution.
Le coefficient d’extinction molaire de l’espèce étudiée.
L’absorbance de la solution.
La concentration molaire de l’espèce étudiée.

L’absorbance de la solution.

Explication

Un spectrophotomètre est conçu pour mesurer l’absorbance d’une solution. La concentration peut ensuite être déduite grâce à une courbe d’étalonnage, mais elle n’est pas la grandeur mesurée directement par l’appareil.

15. Dans quel ordre la lumière progresse-t-elle dans un spectrophotomètre avant la mesure de l’absorbance ?

Cuve, source lumineuse, détecteur, sélection de λ\lambda, puis mesure de AA.
Source lumineuse, sélection de λ\lambda, cuve, détecteur, puis mesure de AA.
Source lumineuse, cuve, détecteur, sélection de λ\lambda, puis mesure de AA.
Détecteur, cuve, sélection de λ\lambda, source lumineuse, puis mesure de AA.

Source lumineuse, sélection de $$\lambda$$, cuve, détecteur, puis mesure de $$A$$.

Explication

La lumière est d’abord produite, puis une longueur d’onde est sélectionnée avant de traverser la cuve et d’atteindre le détecteur, qui permet la mesure de AA. Le détecteur intervient donc après le passage de la lumière dans la cuve.

16. Quel est le rôle du blanc lors d’une mesure spectrophotométrique ?

Remplacer la sélection de la longueur d’onde par une mesure de référence.
Augmenter l’absorbance produite par l’espèce chimique étudiée.
Déterminer la concentration de l’espèce étudiée avant toute mesure.
Prendre en compte l’absorption due au solvant et à la cuve.

Prendre en compte l’absorption due au solvant et à la cuve.

Explication

Le blanc sert à tenir compte de l’absorption provenant du solvant et de la cuve, afin que la mesure de l’échantillon reflète l’espèce étudiée. Il ne détermine pas directement sa concentration et ne remplace pas la sélection de la longueur d’onde.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 30 flashcards sur Spectroscopie UV-visible.

Qu'est-ce que la spectroscopie UV-visible étudie?

L'absorption des rayonnements ultraviolets ou visibles par une espèce chimique.

Quelle est l'étendue du domaine ultraviolet en nanomètres?

De 200 à 400 nm environ.

Quelle est l'étendue du domaine visible en nanomètres?

De 400 à 800 nm environ.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Spectroscopie UV-visible.

Voir la fiche →

Cours similaires

Adduction en eau potable

Arithmétique et divisibilité

Mathématiques

Démarche des aides techniques

Neuropsychologie générale

Introduction à la biologie

Propriétés et traitements des métaux

Crée tes propres QCM

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

Générateur de QCM