QCM. N° 01

La mole

Cours


 
 

 

La mole. La masse molaire. La quantité de matière.

La concentration en quantité de matière. Le dosage par étalonnage

 

QCM N° 01

AIDE

La mole. La masse molaire. La quantité de matière.

La concentration en quantité de matière. Le dosage par étalonnage

 Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

R

1

Une mole représente :

6,02 × 1023

entités

6,02 × 1023

g

6,02 × 10 23

entités

A

2

Une solution aqueuse :

Est un

corps pur

Est un

mélange.

N’est

constituée

 que d’eau

B

3

Pour préparer 500,0 mL

d’une solution à 2,00 g . L–1

en sulfate de cuivre,

la masse m à prélever est :

m = 1,00 g

m = 4,00 g

m = 0,25 g

A

4

Une solution S est diluée.

La solution S’ obtenue

contient :

Plus de

soluté que

la solution S.

Moins de

soluté que

la solution S.

Autant de

soluté que

la solution S.

C

5

La masse molaire

moléculaire représente

la masse :

D’une mole

de molécules.

De 6,02 × 1023

molécules

D’une

molécule

AB

6

La masse molaire atomique

du sodium Na relevée dans

le tableau périodique est :

M = 11,0

mol . g–1

M = 23,0

g . mol –1

M = 11,0

g . mol –1

B

7

La masse molaire

moléculaire du dioxyde de

carbone CO2 est égale à :

  2 × M (C)

+ 2 M (O)

  M (C)

+ 2 M (O)

  M (C)

+ M (O)

B

8

Sachant que le volume

molaire d’un gaz à 20 ° C

et 1013 hPa

est Vm = 24,0 L. mol–1,

le volume occupé par

2 mol de dioxygène

O2 est :

V = 48,0 L

V = 12,0 L

V = 24,0 L

A

9

La quantité de matière n,

la masse m et

la masse molaire M

sont liées par :

n = m . M

 

 

C

10

La masse à prélever pour

obtenir n = 2,00 mol de

cuivre de masse

molaire atomique

M (Cu) = 63,5 g . mol –1

est :

m = 32,0 g

m = 127 g

m = 63,5 g

B

11

La concentration en

quantité de matière C

d’une espèce chimique en

solution s’écrit :

 

C = n . Vsolution

 

A

12

La concentration en quantité

de matière C et la

concentration en masse t

d’une espèce chimique

sont liées par :

 

C = M . t

C . M = t

AC

13

Un volume V = 30 mL

d’une solution aqueuse

contient n = 0,060 mol de

glucose.La concentration

en glucose de la solution

est égale à :

C = 0,50

mol . L–1

C = 2,0 × 10–3  

mol . L–1

C = 2,0

mol . L–1

C

14

Le spectrophotomètre

mesure :

L’absorbance

d’une

solution

La

concentration

d’une

espèce en

solution

La

couleur

d’une

solution

A

15

Le spectre d’absorption

d’une solution présente

un maximum d’absorption

à la longueur d’onde

λmax = 460 nm. La couleur

de la solution déterminée

à l’aide du cercle

chromatique ci-dessous est :

 

Bleue.

Orange.

Incolore.

B

16

On trace la courbe

d’étalonnage ci-dessous.

L’absorbance d’une

solution est A = 0,5.

La concentration en espèce

colorée de cette

solution est :

 

C = 0,050

mol . L–1

C = 0,50

mol . L–1

C = 0,025

mol . L–1

C

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QCM réalisé avec le logiciel QUESTY

La mole. La masse molaire.

La quantité de matière.

La concentration en quantité de matière.

Le dosage par étalonnage

Pour s’auto-évaluer

 

Aide :

La mole :

-  Définition :

-  La mole est la quantité de matière d'un système contenant

autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 12 g de carbone 12.

 

 

La quantité de matière :

-  La quantité de matière n est la grandeur utilisée pour dénombrer les entités (atomes, molécules, ions, …)

-  Elle s’exprime en mol.

 

n : quantité de matière (mol)

N : nombre d’entités (sans unité)

NA : constante d’Avogadro :

NA = 6,02 × 1023 mol–1

 

La masse molaire :

-  Définition générale :

-  La masse molaire d’une espèce chimique est la masse d’une mole de cette espèce chimique.

-  On symbolise la masse molaire par M.

-  La masse molaire s’exprime en g . mol–1.

Masse molaire atomique.

-  La masse molaire atomique est la masse d'une mole d'atomes de l'espèce considérée.

-  Dans la classification périodique, on donne les masses molaires atomiques des éléments chimiques en tenant compte des proportions naturelles de ses isotopes.

La masse molaire moléculaire.

-  La masse molaire moléculaire est la masse d'une mole de molécules de l'espèce considérée.

-  La masse molaire moléculaire s'obtient en faisant la somme des masses molaires atomiques des atomes qui constituent la molécule.

Masse molaire ionique.

-  La masse molaire ionique est la masse d'une mole d'ions de l'espèce considérée.

-  On peut négliger la masse des électrons devant la masse du noyau d'un atome.

-  La masse molaire d'un ion monoatomique est pratiquement égale à celle de l'atome correspondant.

Quantité de matière :

-  Relation :

 

Ou

m = n . M

n : quantité de matière de l’espèce chimique (mol)

m : masse de l’espèce chimique (g)

: masse molaire de l’espèce chimique (g . mol–1)

Gaz et quantité de matière :

-  Quantité de matière n d’un volume V de gaz :

-  La relation (valable pour les gaz seulement) :

 

ou

V = n . Vm

n : quantité de matière de l’espèce chimique (mol)

V : volume de l’espèce chimique gazeuse (L)

Vm : Volume molaire de l’espèce chimique gazeuse (L . mol–1)

-  Quelques valeurs du volume molaire :

Température

° C

Pression

Pa

Volume molaire

L . mol–1

 

O

1,013 × 105

22,4

C.N.T.P

20

1,013 × 105

24,0

 

20

10,13 × 105

2,40

 

 

La concentration en quantité de matière.

-  La concentration en quantité de matière C

d’une espèce chimique en solution 

est le quotient de la quantité de matière n de soluté

par le volume Vsolution de la solution.

 

 

- Relation :

 

Ou

n = C . Vsolution

: concentration en quantité de matière (mol . L –1)

n : quantité de matière de l’espèce chimique (mol)

Vsolution : Volume molaire de l’espèce chimique gazeuse (L)

 

Concentration en masse :

-  La concentration en masse, ou titre massique, t d’une solution
en espèce chimique dissoute est le quotient de la masse
msoluté
de soluté par le volume
Vsolution de la solution.

 

-  Relation :

 

ou

 msoluté = t . Vsolution

 t  concentration en masse en soluté  en g / L

 msoluté masse de soluté en g.

 Vsolution volume de la solution en L.

 

Relation entre concentration en masse et concentration en quantité de matière :

-  Relation :

 

ou

t = C . M

: concentration en quantité de matière (mol . L –1)

t : concentration en masse (g. L –1)

: masse molaire de l’espèce chimique (g. mol –1)

 

Préparation des solutions :

-  Dissolution :

 
Protocole

 

-  Dilution :

 

Première étape :

Verser suffisamment

de solution Mère

dans un bécher

Deuxième étape :

On prélève le volume

nécessaire de solution

Mère à l’aide d’une

 pipette jaugée munie

de sa propipette

Troisième étape :

On verse le volume

nécessaire de solution

dans la fiole jaugée de

 volume approprié..

On ne pipette jamais

directement dans le

flacon qui contient

la solution Mère

Quatrième étape :

On ajoute de

l’eau distillée

et on agite

 mélanger et

homogénéiser

Cinquième étape :

On complète

avec une pissette

d’eau distillée

jusqu’au trait

de jauge.

Sixième étape :

on agite pour

homogénéiser. 

La solution

est prête.

-  Dilution et concentration en quantité de matière :

-  Lors d’une dilution, la concentration en quantité de matière  du soluté diminue, mais sa quantité de matière ne change pas.

-  On dit qu’au cours d’une dilution, la quantité de matière de soluté se conserve.

-  La solution de départ est appelée la solution mère et la solution diluée est appelée la solution fille.

 

Cm

Dilution

 

Cf

Solution mère

 

Solution fille

 

 

Vm

 

 

Vf

-  La quantité de matière de soluté est la même dans la solution mère et dans la solution fille.

 

Facteur de dilution :

-   

Absorbance d’une solution :

-  L’absorbance d’une solution se mesure à l’aide d’un spectrophotomètre :

 

 

-  Absorbance en fonction de la longueur d’onde.

-  Cas d’une solution de diiode :

 

-  Absorbance en fonction de la concentration

-  Loi de Beer-Lambert :

 

-  L’absorbance d’une solution diluée contenant une espèce colorée est

   proportionnelle à la concentration (effective) C de cette espèce

   et à l’épaisseur (cm) de la solution traversée par le faisceau lumineux.

-  A (λ) = ε (λ) . . C

-  ε (λ) est appelé coefficient d’extinction molaire ou coefficient d’absorption molaire.

Unité

A

sans unité

cm

ε (λ)

mol – 1. L . cm – 1

Le dosage par étalonnage :

-  Un dosage par étalonnage consiste à déterminer la concentration en espèce chimique dans une solution en comparant une grandeur physique caractéristique de cette solution (par exemple l’absorbance) à celles de solutions étalons.

-  La concentration Cinconnue en espèce colorée d’une solution S se détermine par lecture graphique depuis la courbe d’étalonnage A = f (C) tracée à partir des absorbances de solutions étalons.

-  Étape 1 : on prépare une gamme de solutions de différentes concentrations C connues en espèce colorée. Elles sont préparées  par dilution à partir d’une solution mère.

-  Étape 2 : on mesure l’absorbance des solutions étalons.

-  Étape 3 : on trace la courbe d’étalonnage A = f (C).

-  Étape 4 : on mesure l’absorbance A de la solution S et on détermine graphiquement la concentration Cinconnue de la solution S en espèce colorée.

-  Exploitation avec la courbe A = f (C).  :

-  On repère le point d’ordonnée A

-  Puis on recherche l’antécédent de A =

-  On en déduit la valeur de C par lecture graphique.

 

-  Limite de la méthode :

-  La loi de Beer-Lambert ne peut pas être utilisée pour le solutions trop concentrées.

 

Cercle chromatique :

 

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