QCM : Transformations, spectroscopie et ondes — 19 questions

Explication

La masse molaire est définie par $M = \frac{m}{n}$ et s’exprime en grammes par mole. Elle représente une masse par mole, tandis que la masse totale est notée $m$; le rapport volume-quantité concerne le volume molaire.

Explication

Une espèce amphotère, ou ampholyte, peut céder ou capter un proton et agir ainsi comme acide ou comme base. L’eau est un exemple d’ampholyte; elle possède donc ces propriétés protoniques et non un comportement fondé sur les électrons.

Explication

Une base de Brønsted capte ou accepte un proton au cours d’une transformation chimique. La libération d’un proton correspond à la définition d’un acide; les électrons et la concentration molaire ne définissent pas une base de Brønsted.

Explication

Aux conditions normales, la température est de 0 °C, soit environ 273 K, et la pression vaut 1 atm, soit environ 1023 hPa. Une température de 25 °C ne correspond pas aux conditions normales indiquées. La valeur de 101 hPa est trop faible d’un facteur proche de dix.

Explication

Pour mesurer l’absorbance maximale, on choisit la longueur d’onde correspondant au maximum d’absorbance de la solution étudiée. Dans l’exemple fourni, cette longueur d’onde est 410 nm. Les cinq propositions décrivent ce principe de sélection spectroscopique.

Explication

La concentration en quantité de matière vérifie $C = \frac{n}{V}$ et s’exprime en mole par litre. Le litre par mole correspond au volume molaire, tandis que le rapport $V/m$ n’est pas l’expression de la concentration molaire.

Explication

La célérité d’une onde vérifie $v=f\lambda$, d’où $\lambda=\frac{v}{f}$. À célérité constante, une augmentation de la fréquence entraîne donc une diminution de la longueur d’onde. Une onde sinusoïdale peut être modélisée par $s(t)=A\cos(2\pi f(t-x/v)+\varphi)$ : l’amplitude est représentée par $A$ et le décalage de phase par $\varphi$, et non l’inverse. La fréquence est ainsi $f=\frac{v}{\lambda}$, plutôt que $f=v\lambda$.

Explication

La solution mère est prélevée à la pipette, après rinçage de celle-ci avec la solution mère, puis introduite à raison de 50 mL dans la fiole jaugée de 500 mL. La fiole est complétée à l’eau distillée jusqu’au trait, bouchée et homogénéisée; le prélèvement ne se fait pas dans la fiole et la pipette n’est pas rincée avec la solution fille.

Explication

L’énergie du rayonnement est donnée par $E=\frac{hc}{\lambda}$, avec $h=6,63\times10^{-34}\ \mathrm{J\,s}$ et $c=3,00\times10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}$. L’exposant proposé pour la constante de Planck est erroné. Comme la longueur d’onde est au dénominateur, l’énergie diminue lorsqu’elle augmente.

Explication

L’atténuation des ondes acoustiques associe l’atténuation géométrique liée à la distance à l’émetteur et l’absorption par les matériaux traversés. La puissance sonore reçue par une surface vérifie $P = I \times S$. Pour réduire les nuisances sonores, on peut augmenter la distance entre l’émetteur et le récepteur ou utiliser des matériaux différents.

Explication

Un acide de Brønsted est une espèce susceptible de libérer, donc de donner, un proton. La capture d’un proton caractérise une base de Brønsted; la réception d’un électron et la masse molaire ne définissent pas cette notion.

Explication

La quantité de matière est une grandeur exprimée en mole et vérifie $n = \frac{N}{N_A}$. Elle ne correspond pas directement à $N$ et ne s’exprime pas en grammes par mole, unité de masse molaire.

Explication

L’équation du gaz parfait est $PV=nRT$, donc $n=\frac{PV}{RT}$, et la température doit être exprimée en kelvins. La relation proposée pour la pression est incorrecte, car il faut écrire $P=\frac{nRT}{V}$. Les degrés Celsius ne sont pas utilisables directement dans cette équation.

Explication

Une courbe d’étalonnage relie l’absorbance $A$ à la concentration massique $C$ et permet d’en déduire la concentration d’une solution inconnue. Elle ne relie pas directement l’absorbance à la masse de soluté ni à la longueur d’onde. L’absorbance seule ne donne pas directement la concentration sans cette relation d’étalonnage.

Explication

Le pH est défini par $pH = -\log\left(\frac{[H_3O^+]}{c^°}\right)$. Le signe négatif devant le logarithme est essentiel; une puissance de dix intervient plutôt dans le calcul inverse de la concentration en ions oxonium.

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6{,}02 \times 10^{23}\\ \mathrm{mol^{-1}}$ et intervient dans la relation entre $n$ et $N$. Elle s’exprime en inverse de la mole, et non en mole par gramme; elle ne représente pas une masse molaire.

Explication

La curcumine paraît jaune parce que le jaune est transmis ou peu absorbé, tandis que les autres rayonnements sont davantage absorbés. Le spectre d’absorption renseigne sur la lumière absorbée, et non directement sur la couleur transmise. La couleur perçue et l’absorption concernent donc des aspects distincts.

Explication

Un couple acide/base est défini par une relation protonique commune, comme AH/A⁻ ou BH⁺/B. Les espèces conjuguées diffèrent par un seul proton; des espèces sans relation protonique ne constituent pas un tel couple.

Explication

La relation correcte entre le niveau et l’intensité est $I = I_0 \times 10^{L/10}$. Le passage entre ces deux grandeurs utilise donc une puissance de dix, et une hausse de $L$ augmente l’intensité calculée. La puissance reçue par une surface vérifie $P = I \times S$. Pour réduire les nuisances sonores, il est possible d’augmenter la distance entre l’émetteur et le récepteur ou d’utiliser des matériaux différents.