Séance n°2

STAGE de PRE-RENTREE – Physique
Séance n°2
Propriétés colligatives des solutions
Séance préparée par Marion CHANCHOU (ATM²)
QCM 1: Dans un bécher contenant 250 mL d’eau, on rajoute de la poudre de sulfate de cuivre. Le
sulfate de cuivre se dissocie totalement dans l’eau, nous permettant d’obtenir une solution à 5%
(Poids/Volume). On donne : M(CuSO4)= 250g.mol-1 et (CuSO4)=2,3g.cm-3.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
La molalité de la solution est de 50 g.L -1.
La molarité de la solution est de 196 mmol.kg -1.
La molalité de la solution est de 200 mmol.L -1.
La concentration en équivalents est de 392 mEq.L-1.
La concentration en équivalents est de 800 mEq.L-1.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM 2:
Soit une solution aqueuse de glucose. La fraction molaire du soluté est de 0,2%. Le
volume de la solution est de 1 L et sa densité est de 1,00013. On donne M (glucose)=180g.mol-1,
M(H)=1g.mol-1 et M(O)=16g.mol-1.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
La fraction molaire du solvant est de 0,998.
La molalité de la solution est de 11,11 mol.kg -1.
La molalité de la solution est de 111,1 mmol.kg -1
La molarité de la solution est de 11,11 mol.L -1.
La molarité est indépendante de la température.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°3:
Un étudiant prépare une solution aqueuse contenant 2,86 g d’hypochlorite de calcium
Ca(ClO)2 (électrolyte fort, de masse molaire 143 g.mol. -1, complètement dissocié dans l’eau) et 15,3
mL d’acide butanoïque glacial (CH3(CH2)2CO2H pur, de masse molaire 88 g.mol-1) pour 100 mL d’eau.
La température ambiante est de 20°C. Lors de son expérience, l’étudiant met en évidence que la
solution se solidifie à une température de -7,33°C. On donne : constante cryoscopique de l’eau : Kf
= 1,86 K.kg.mol-1, densité de l’acide butanoïque glacial à 20°C : d=0,96, densité de l’hypochlorite de
calcium à 20°C : d=2,35.
a)
b)
c)
d)
L’osmolalité de la solution est de 1,87 mol.kg -1.
L’osmolalité de la solution est de 3,94 mol.kg -1.
Le coefficient de dissociation de l’acide butanoïque est égal à 0,33.
Le coefficient de dissociation de l’acide butanoïque est égal à 1.
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e) La concentration en équivalents est de 2,07 Eq.L-1.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM 4: Concernant la courbe d’équilibre de phase d’un corps pur:
a) Quelque soit la nature du matériau, la pression de vaporisation augmente si la température
b)
c)
d)
e)
f)
augmente.
Pour les valeurs de pression et température correspondant aux courbes, deux phases sont en
équilibre.
Quelque soit la nature du matériau, la température de sublimation diminue lorsque la pression
diminue.
Au point critique, les trois phases de la solution sont en équilibre, on ne peut les différencier.
Quelque soit la nature du matériau, une augmentation de la pression se traduira par une
augmentation de la température de fusion.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM 5: Soit un verre d’eau laissé à l’air libre, dans une ville polluée située au niveau de la
mer. La température ambiante est de 20°C et on considère notre verre d’eau comme étant
une solution idéale. On donne :
- Composition de l’air au dessus du liquide (simplifiée): N2 :78%,O2 :21% , CO2 :0,1%,
H2O :0,9%.
- Constantes de Henry : KN2= 8146 MPa, KO2= 4047 MPa, KCO2= 142 MPa.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
La pression partielle du CO2 est de 101,3 Pa.
La fraction molaire de l’O2 dans l’air est de 5,26.10-4 %.
La fraction molaire du CO2 dans l’air est de 7,13.10-5 %.
La fraction molaire de l’eau liquide est de 99,9%.
La constante de Raoult de l’eau est de 9,00 bar.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°6 :
Un vacancier plongeur effectue l’exploration d’une épave située à 30m de profondeur.
Le contenu de ses bouteilles est de même composition que l’air ambiant.
a) La pression régnant à cette profondeur est de 3 bar.
b) L’O2 dissout dans son sang a été multiplié par 4.
Le plongeur, féru d’aquariophilie, aperçoit un poisson clown nageant à 10 m au dessus de lui. Il
remonte à son niveau pour l’observer de plus près.
c)
d)
e)
f)
La pression régnant à cette profondeur est de 225 cmHg.
L’O2 dissout dans son sang a diminué de 25% par rapport à la précédente profondeur.
Par rapport à la surface, le N2 dissout dans son sang, a été multiplié par 2.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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QCM n°7 : On étudie une solution aqueuse d’acétone, à 20°C. Au dessus de la solution,
on mesure une pression de vapeur d’eau de 900 Pa. On mesure son abaissement
cryoscopique : sa température de congélation est de -11,5°C. On considère la solution
comme étant idéale.
On donne les constantes cryoscopiques : Kacétone = 2,4 K.Kg.mol-1 et Keau = 1,86 K.Kg.mol-1.
On rappelle que la masse molaire de l’eau est de 18 g.mol-1.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
La molalité de l’acétone est de 4,79 mol.kg-1.
La molalité de l’acétone est de 6,18 mol.kg-1.
La fraction molaire de l’acétone dans la solution est de 0,079.
L’abaissement relatif de la tension de vapeur du solvant, à 20°C, est de -0,079.
La tension de vapeur lorsque l’eau est pure et à 20°C est de 977,2 Pa.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°8 :
Soient deux compartiments, de 1 L chacun, séparés par une membrane idéalement
semi-perméable. A l’état initial, les deux compartiments contiennent une macromolécule M, à la
concentration de 0,20 mol.L-1 dans le compartiment 1, et de 0,05 mol.L-1 dans le compartiment 2. A
l’état final, les deux compartiments ont une concentration égale. La température des solutions est
de 25°C. On considère le volume occupé par la protéine comme négligeable par rapport au volume
d’eau. On néglige l’action du poids du liquide.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
A l’état initial, la différence de pression osmotique est de 371 Pa.
A l’état initial, la différence de pression osmotique est de 31163 Pa.
A l’état initial, la différence de pression osmotique est de 37,8 m d’eau.
A l’état initial, la différence de pression osmotique est de 2,78 mmHg.
Le volume d’eau transféré est du compartiment 2 au compartiment 1 est de 60 cL.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
Intéressons-nous à un globule rouge, d’osmolarité interne 310 osmol.L -1. On donne
M(Cl)=35,5 g.mol-1 et M(Na)=23 g.mol-1.
QCM n°9 :
a)
b)
c)
d)
e)
Plongé dans une solution de NaCl à 0,9% (solution diluée), le globule rouge augmentera de volume.
Plongé dans une solution de NaCl à 0,9%, (solution diluée), le globule rouge diminuera de volume.
Une solution à 0,5% de NaCl est hypertonique par rapport au cytoplasme du globule rouge.
Une solution à 1,2% de NaCl est hypotonique par rapport au cytoplasme du globule rouge.
Si le cytoplasme du globule rouge est hypotonique par rapport au milieu externe, alors un appel
d’eau se créera, entraînant une augmentation du volume du globule rouge.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°10 :
Soient deux compartiments de volume égal, séparés une membrane perméable à
l’eau et aux petits ions. A l’état initial, le compartiment 1 contient une protéine PNa m de
concentration inconnue tandis que le compartiment 2 est une solution aqueuse de NaCl, à 0,10
mol.L-1. A l’état final, la concentration en Na + dans le compartiment 1 est de 103,33 mmol.L-1. La
fraction de Na+ ayant diffusée (du compartiment 2 vers le compartiment 1) est de
. La température
du système est de 20°C.
a) A l’état initial, la concentration en Na + dans le compartiment 1 était de 0,10 mol.L -1.
b) Si la charge de la protéine est égale à -5, alors la concentration en P-5 dans le compartiment 1 est
de 20 mmol.L-1.
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c) La concentration en Cl- dans le compartiment 1, à l’état final, est de 33,33 mmol.L -1.
d) La différence de potentiel
est égale à -85 mV.
+
e) Pour une concentration en Na initiale identique, dans le compartiment 1, si le soluté avait été du
NaCl, il n’y aurait pas eu de diffusion.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°11 :
On considère deux compartiments séparés par une membrane perméable à l’eau et
aux petits ions. Le compartiment 1, à l’état initial, contient une protéine PNa 4 (totalement dissociée),
de concentration 0,15 mol.L-1. Le compartiment 2, à l’état initial, contient uniquement du NaCl. A
l’équilibre, l’excès d’ions diffusibles dans le compartiment 1 équivaut à une concentration de 0,47
mol.L-1. La température de la solution est de 20°C.
A l’état initial, la pression oncotique du compartiment 1 est de 3,65.10 5 Pa.
A l’équilibre, la pression osmotique du compartiment 1 est de 1,51.10 6 Pa.
A l’équilibre, la pression osmotique du compartiment 1 est nulle.
L’osmolarité du compartiment 2 à l’état initial est de 82 mmol.L -1.
Si le pH de la solution correspond au pH i de la protéine, alors la pression oncotique de la protéine
est voisine de la pression osmotique qu’exercerait, à même concentration, une macromolécule non
chargée.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
a)
b)
c)
d)
e)
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