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1.E : Idées essentielles de chimie (exercices)

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    194010
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    1.1 : La chimie en contexte

    Q1.1.1

    Expliquez comment vous pourriez déterminer expérimentalement si la température extérieure est supérieure ou inférieure à 0 °C (32 °F) sans utiliser de thermomètre.

    1.1.1

    Placez un verre d'eau à l'extérieur. Il gèlera si la température est inférieure à 0 °C.

    Q1.1.2

    Identifiez chacune des affirmations suivantes comme étant la plus proche d'une hypothèse, d'une loi ou d'une théorie. Expliquez votre raisonnement.

    1. La baisse de la pression barométrique précède l'apparition des intempéries.
    2. Toute forme de vie sur Terre a évolué à partir d'un organisme primitif commun à travers le processus de sélection naturelle.
    3. La consommation d'essence de mon camion a considérablement diminué, probablement parce qu'il doit faire l'objet d'une mise au point.

    Q1.1.3

    Identifiez chacune des affirmations suivantes comme étant la plus proche d'une hypothèse, d'une loi ou d'une théorie. Expliquez votre raisonnement.

    1. La pression d'un échantillon de gaz est directement proportionnelle à la température du gaz.
    2. La matière est constituée de minuscules particules qui peuvent se combiner dans des proportions spécifiques pour former des substances aux propriétés spécifiques.
    3. À une température plus élevée, les solides (tels que le sel ou le sucre) se dissolvent mieux dans l'eau.

    1.1.3

    (a) la loi (énonce un phénomène observé de manière constante, peut être utilisée à des fins de prédiction) ; (b) la théorie (explication largement acceptée du comportement de la matière) ; (c) l'hypothèse (une explication provisoire, peut être étudiée par expérimentation)

    Identifiez chacun des éléments soulignés comme faisant partie du domaine macroscopique, du domaine microscopique ou du domaine symbolique de la chimie. Pour tout élément du domaine symbolique, indiquez s'il s'agit de symboles d'une caractéristique macroscopique ou microscopique.

    1. a) La masse d'un tuyau en plomb est de 14 livres.
    2. (b) La masse d'un certain atome de chlore est de 35 amu.
    3. (c) Une bouteille dont l'étiquette indique Al contient de l'aluminium.
    4. (d) Al est le symbole d'un atome d'aluminium.

    Identifiez chacun des éléments soulignés comme faisant partie du domaine macroscopique, du domaine microscopique ou du domaine symbolique de la chimie. Pour ceux qui appartiennent au domaine symbolique, indiquez s'il s'agit de symboles d'une caractéristique macroscopique ou microscopique.

    1. (a) Une certaine molécule contient un atome H et un atome Cl.
    2. (b) Le fil de cuivre a une densité d'environ 8 g/cm 3.
    3. (c) Le flacon contient 15 grammes de poudre de Ni.
    4. (d) Une molécule de soufre est composée de huit atomes de soufre.

    (a) symbolique, microscopique ; (b) macroscopique ; (c) symbolique, macroscopique ; (d) microscopique

    Selon une théorie, la pression d'un gaz augmente à mesure que son volume diminue, car les molécules du gaz doivent se déplacer sur une distance plus courte pour atteindre les parois du récipient. Cette théorie fait-elle suite à une description macroscopique ou microscopique du comportement chimique ? Expliquez votre réponse.

    La quantité de chaleur requise pour faire fondre 2 livres de glace est le double de la quantité de chaleur requise pour faire fondre 1 livre de glace. Cette observation constitue-t-elle une description macroscopique ou microscopique du comportement chimique ? Expliquez votre réponse.

    Macroscopique. La chaleur requise est déterminée à partir des propriétés macroscopiques.

    1.2 : Phases et classification de la matière

    Des questions

    1. Pourquoi utilisons-nous la masse d'un objet plutôt que son poids pour indiquer la quantité de matière qu'il contient ?
    2. Quelles sont les propriétés qui distinguent les solides des liquides ? Des liquides à partir de gaz ? Des solides provenant de gaz ?
    3. En quoi un mélange hétérogène diffère-t-il d'un mélange homogène ? En quoi sont-ils similaires ?
    4. En quoi un mélange homogène diffère-t-il d'une substance pure ? En quoi sont-ils similaires ?
    5. En quoi un élément diffère-t-il d'un composé ? En quoi sont-ils similaires ?
    6. En quoi les molécules d'éléments et les molécules de composés diffèrent-elles ? En quoi sont-ils similaires ?
    7. En quoi un atome diffère-t-il d'une molécule ? En quoi sont-ils similaires ?
    8. La plupart des articles que vous achetez sont des mélanges de composés purs. Sélectionnez trois de ces produits commerciaux et préparez une liste des ingrédients qui sont des composés purs.
    9. Classifiez chacun des éléments suivants en tant qu'élément, composé ou mélange :
      1. cuivre
      2. eau
      3. nitrogène
      4. soufre
      5. air
      6. saccharose
      7. une substance composée de molécules contenant chacune deux atomes d'iode
      8. essence
    10. Classifiez chacun des éléments suivants en tant qu'élément, composé ou mélange :
      1. fer
      2. oxygène
      3. oxyde de mercure
      4. sirop de crêpes
      5. dioxyde de carbone
      6. une substance composée de molécules contenant chacune un atome d'hydrogène et un atome de chlore
      7. bicarbonate de soude
      8. poudre à pâte
    11. Un atome de soufre et une molécule de soufre ne sont pas identiques. Quelle est la différence ?
    12. En quoi les molécules de l'oxygène gazeux, les molécules de l'hydrogène gazeux et les molécules d'eau sont-elles similaires ? En quoi diffèrent-ils ?
    13. Nous désignons les astronautes dans l'espace comme étant en apesanteur, mais non sans masse. Pourquoi ?
    14. Lorsque nous conduisons une automobile, nous ne pensons pas aux produits chimiques consommés et produits. Préparez une liste des principaux produits chimiques consommés et produits lors de la conduite d'une automobile.
    15. La matière est partout autour de nous. Dressez une liste nominative de quinze types de sujets différents que vous rencontrez chaque jour. Votre liste doit inclure (et étiqueter au moins un exemple de chacun) les éléments suivants : un solide, un liquide, un gaz, un élément, un composé, un mélange homogène, un mélange hétérogène et une substance pure.
    16. Lorsque le fer élémentaire se corrode, il se combine à l'oxygène de l'air pour finalement former de l'oxyde de fer rouge-brun (III) que nous appelons rouille. (a) Si un clou en fer brillant d'une masse initiale de 23,2 g est pesé après avoir été recouvert d'une couche de rouille, pensez-vous que la masse a augmenté, diminué ou est restée la même ? Expliquez. (b) Si la masse du clou en fer augmente jusqu'à 24,1 g, quelle masse d'oxygène combinée au fer ?
    17. Comme indiqué dans le texte, les exemples convaincants démontrant la loi de conservation de la matière en dehors du laboratoire sont rares. Indiquez si la masse augmenterait, diminuerait ou resterait la même dans les scénarios suivants où des réactions chimiques se produisent :
      1. Exactement une livre de pâte à pain est placée dans un moule à pâtisserie. La pâte est cuite au four à 350° F, libérant un merveilleux arôme de pain fraîchement sorti du four pendant la cuisson. La masse du pain cuit est-elle inférieure, supérieure ou égale à la livre de pâte originale ? Expliquez.
      2. Lorsque le magnésium brûle dans l'air, une cendre blanche et floconneuse d'oxyde de magnésium est produite. La masse d'oxyde de magnésium est-elle inférieure, supérieure ou identique à celle de la pièce de magnésium d'origine ? Expliquez.
      3. Antoine Lavoisier, le scientifique français reconnu pour avoir été le premier à énoncer la loi de conservation de la matière, a chauffé un mélange d'étain et d'air dans un flacon scellé pour produire de l'oxyde d'étain. La masse du flacon scellé et son contenu ont-ils diminué, augmenté ou sont-ils restés les mêmes après le chauffage ?
    18. La levure convertit le glucose en éthanol et en dioxyde de carbone pendant la fermentation anaérobie, comme le montre l'équation chimique simple ci-dessous :\[\ce{glucose\rightarrow ethanol + carbon\: dioxide}\]
      1. Si 200,0 g de glucose sont complètement convertis, quelle sera la masse totale d'éthanol et de dioxyde de carbone produite ?
      2. Si la fermentation est effectuée dans un récipient ouvert, vous attendez-vous à ce que la masse du récipient et de son contenu après la fermentation soit inférieure, supérieure ou identique à la masse du récipient et de son contenu avant la fermentation ? Expliquez.
      3. Si 97,7 g de dioxyde de carbone sont produits, quelle masse d'éthanol est produite ?

    Des solutions

    2 Les liquides peuvent changer de forme (débit), pas les solides. Les gaz peuvent subir d'importants changements de volume lorsque la pression change, mais pas les liquides. Les gaz s'écoulent et changent de volume, mais pas les solides.

    4. Le mélange peut avoir une variété de compositions ; une substance pure a une composition définie. Les deux ont la même composition d'un point à l'autre.

    6 Les molécules d'éléments ne contiennent qu'un seul type d'atome ; les molécules de composés contiennent deux types d'atomes ou plus. Ils sont similaires en ce sens qu'ils sont tous deux composés de deux atomes ou plus liés chimiquement entre eux.

    8. Les réponses peuvent varier. Exemple de réponse : Gatorade contient de l'eau, du sucre, du dextrose, de l'acide citrique, du sel, du chlorure de sodium, du phosphate monopotassique et de l'isobutyrate d'acétate de saccharose.

    11. (a) élément ; (b) élément ; (c) composé ; (d) mélange, (e) composé ; (f) composé ; (g) composé ; (h) mélange

    12. Dans chaque cas, une molécule est constituée de deux atomes combinés ou plus. Ils diffèrent en ce sens que les types d'atomes changent d'une substance à l'autre.

    14. De l'essence (un mélange de composés), de l'oxygène et, dans une moindre mesure, de l'azote sont consommés. Le dioxyde de carbone et l'eau sont les principaux produits. Le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote sont produits en moindre quantité.

    16. a) Augmenté comme il se serait combiné à l'oxygène de l'air, augmentant ainsi la quantité de matière et donc la masse. b) 0,9 g

    18. (a) 200,0 g ; (b) La masse du contenant et son contenu diminuerait à mesure que le dioxyde de carbone est un produit gazeux et quitterait le contenant. c) 102,3 g

    1.3 : Propriétés physiques et chimiques

    Classer les six propriétés soulignées dans le paragraphe suivant comme étant chimiques ou physiques :

    Le fluor est un gaz jaune pâle qui réagit avec la plupart des substances. L'élément libre fond à −220 °C et bout à −188 °C. Les métaux finement divisés brûlent dans le fluor avec une flamme vive. Dix-neuf grammes de fluor réagiront avec 1,0 gramme d'hydrogène.

    Classez chacun des changements suivants comme étant physiques ou chimiques :

    1. condensation de vapeur
    2. combustion d'essence
    3. acidification du lait
    4. dissolution du sucre dans l'eau
    5. fusion de l'or

    (a) physique ; (b) chimique ; (c) chimique ; (d) physique ; (e) physique

    Classez chacun des changements suivants comme étant physiques ou chimiques :

    1. combustion du charbon
    2. fonte des glaces
    3. mélanger du sirop de chocolat avec du lait
    4. explosion d'un pétard
    5. magnétisation d'un tournevis

    Le volume d'un échantillon d'oxygène gazeux est passé de 10 ml à 11 ml à mesure que la température changeait. S'agit-il d'un changement chimique ou physique ?

    physique

    Un volume de 2,0 litres d'hydrogène combiné à 1,0 litre d'oxygène gazeux pour produire 2,0 litres de vapeur d'eau. L'oxygène suit-il une modification chimique ou physique ?

    Expliquez la différence entre les propriétés étendues et les propriétés intensives.

    La valeur d'une propriété extensive dépend de la quantité de matière considérée, alors que la valeur d'une propriété intensive est la même quelle que soit la quantité de matière considérée.

    Déterminez les propriétés suivantes comme étant étendues ou intensives.

    1. volume
    2. température
    3. humidité
    4. chaleur
    5. point d'ébullition

    La densité (d) d'une substance est une propriété intensive définie comme le rapport entre sa masse (m) et son volume (V).

    \(\mathrm{density=\dfrac{mass}{volume}}\)\(\mathrm{d=\dfrac{m}{V}}\)

    Étant donné que la masse et le volume sont tous deux des propriétés étendues, expliquez pourquoi leur rapport, leur densité, est intensif.

    Étant donné qu'il s'agit de propriétés étendues, la masse et le volume sont directement proportionnels à la quantité de substance étudiée. La division d'une propriété étendue par une autre « annulera » en fait cette dépendance à la quantité, produisant un ratio indépendant de la quantité (propriété intensive).

    1.4 : Mesures

    Un litre équivaut à une once, une pinte, une pinte ou un gallon ?

    Un mètre est-il d'environ un pouce, un pied, un mètre ou un mile ?

    à propos d'une cour

    Indiquez les unités de base du SI ou les unités dérivées qui sont appropriées pour les mesures suivantes :

    1. a) la longueur d'une course marathon (26 milles 385 mètres)
    2. b) la masse d'une automobile
    3. c) le volume d'une piscine
    4. d) la vitesse d'un avion
    5. (e) la densité de l'or
    6. f) la superficie d'un terrain de football
    7. g) la température maximale au pôle Sud le 1er avril 1913

    Indiquez les unités de base du SI ou les unités dérivées qui sont appropriées pour les mesures suivantes :

    1. a) la masse de la lune
    2. (b) la distance entre Dallas et Oklahoma City
    3. (c) la vitesse du son
    4. d) la densité de l'air
    5. e) la température à laquelle l'alcool bout
    6. f) la région de l'État du Delaware
    7. g) le volume du vaccin antigrippal ou du vaccin antirougeoleux

    a) kilogrammes ; b) mètres ; c) kilomètres/seconde ; d) kilogrammes/mètre cube ; e) kelvins ; f) mètres carrés ; g) mètres cubes

    Donnez le nom et le symbole des préfixes utilisés avec les unités SI pour indiquer la multiplication par les quantités exactes suivantes.

    1. a) 10 3
    2. (b) 10 −2
    3. (c) 0,1
    4. (d) 10 −3
    5. (e) 1 000 000
    6. (f) 0,000001

    Donnez le nom du préfixe et la quantité indiquée par les symboles suivants utilisés avec les unités de base SI.

    1. (a) c
    2. (b) d)
    3. (c) G
    4. (d) k
    5. (fr)
    6. (fr)
    7. (g)
    8. (h) T

    (a) centi-,\(\times\) 10 −2 ; (b) déci-,\(\times\) 10 −1 ; (c) Giga-,\(\times\) 10 9 ; (d) kilo-,\(\times\) 10 3 ; (e) milli-,\(\times\) 10 −3 ; (f) nano-,\(\times\) 10 −9 ; (g) pico-,\(\times\) 10 −12 ; (h) tera-,\(\times\) 10 x 12

    Un gros bijou a une masse de 132,6 g. Un cylindre gradué contient initialement 48,6 ml d'eau. Lorsque les bijoux sont immergés dans le cylindre gradué, le volume total augmente à 61,2 ml.

    1. (a) Déterminez la densité de ce bijou.
    2. (b) En supposant que les bijoux sont fabriqués à partir d'une seule substance, de quelle substance s'agit-il probablement ? Expliquez.

    Consultez cette simulation de densité PhET et sélectionnez les blocs de même volume.

    1. (a) Quels sont la masse, le volume et la densité du bloc jaune ?
    2. (b) Quels sont la masse, le volume et la densité du bloc rouge ?
    3. (c) Répertoriez les couleurs des blocs par ordre de la plus petite à la plus grande masse.
    4. (d) Répertoriez les couleurs des blocs par ordre de densité la plus faible à la plus élevée.
    5. (e) Comment sont liées la masse et la densité pour des blocs d'un même volume ?

    (a) 8,00 kg, 5,00 L, 1,60 kg/L ; (b) 2,00 kg, 5,00 L, 0,400 kg/L ; (c) rouge < vert < bleu < jaune ; (d) Si les volumes sont les mêmes, la densité est directement proportionnelle à la masse.

    Consultez cette simulation de densité PhET et sélectionnez Custom Blocks, puis My Block.

    1. (a) Entrez les valeurs de masse et de volume pour le bloc de telle sorte que la masse en kg soit inférieure au volume indiqué dans L. À quoi sert le bloc ? Pourquoi ? Est-ce toujours le cas lorsque la masse est inférieure au volume ?
    2. (b) Entrez les valeurs de masse et de volume pour le bloc de telle sorte que la masse en kg soit supérieure au volume indiqué dans L. À quoi sert le bloc ? Pourquoi ? Est-ce toujours le cas lorsque masse > volume ?
    3. (c) En quoi les points a) et b) seraient-ils différents si le liquide contenu dans le réservoir était de l'éthanol au lieu de l'eau ?
    4. d) En quoi les points a) et b) seraient-ils différents si le liquide contenu dans le réservoir était du mercure au lieu de l'eau ?

    Visitez cette simulation de densité PhET et sélectionnez Mystery Blocks.

    1. (a) Choisissez l'un des blocs mystères et déterminez sa masse, son volume, sa densité et son identité probable.
    2. (b) Choisissez un bloc mystère différent et déterminez sa masse, son volume, sa densité et son identité probable.
    3. (c) Classez les blocs mystères du moins dense au plus dense. Expliquez.

    (a) (b) La réponse est l'une des suivantes. a/Jaune : masse = 65,14 kg, volume = 3,38 L, densité = 19,3 kg/L, identité probable = or. B/bleu : masse = 0,64 kg, volume = 1,00 L, densité = 0,64 kg/L, identité probable = pomme. C/vert : masse = 4,08 kg, volume = 5,83 L, densité = 0,700 kg/L, identité probable = essence. D/rouge : masse = 3,10 kg, volume = 3,38 L, densité = 0,920 kg/L, identité probable = glace ; et e/violet : masse = 3,53 kg, volume = 1,00 L, densité = 3,53 kg/L, identité probable = diamant. (c) B/Bleu/Pomme (0,64 kg/L) < C/Vert/Essence (0,700 kg/L) < D/Rouge/Glace (0,920 kg/L) < E/Violet/Diamant (3,53 kg/L) < A/Jaune/Or (19,3 kg/L)

    1.5 : Incertitude, exactitude et précision des mesures

    Exprimez chacun des nombres suivants en notation scientifique avec des chiffres significatifs corrects :

    1. a) 711,0
    2. b) 0,239
    3. c) 90743
    4. d) 134,2
    5. (e) 0,05499
    6. (f) 100 000
    7. (g) 0,0000738592

    Exprimez chacun des nombres suivants en notation exponentielle avec des chiffres significatifs corrects :

    1. a) 704
    2. b) 0,03344
    3. c) 547,9
    4. (d) 22086
    5. (e) 1000,00
    6. (f) 0,000000651
    7. (g) 0,007157

    (a) 7,04\(\times\) 10 2 ; (b) 3,344\(\times\) 10 −2 ; (c) 5,479\(\times\) 10 2 ; (d) 2,2086\(\times\) 10 4 ; (e) 1 000\(\times\) 10 3 ; (f) 6,51\(\times\) 10 −8 ; (g) 7,157\(\times\) 10 −3

    Indiquez si chacun des éléments suivants peut être déterminé avec précision ou s'il doit être mesuré avec un certain degré d'incertitude :

    1. a) le nombre d'œufs dans un panier
    2. b) la masse d'une douzaine d'œufs
    3. c) le nombre de gallons d'essence nécessaires pour remplir le réservoir d'essence d'une automobile
    4. d) le nombre de cm sur 2 m
    5. (e) la masse d'un manuel
    6. f) le temps nécessaire pour se rendre de San Francisco à Kansas City en voiture à une vitesse moyenne de 53 mi/h

    Indiquez si chacun des éléments suivants peut être déterminé avec précision ou s'il doit être mesuré avec un certain degré d'incertitude :

    1. a) le nombre de secondes par heure
    2. (b) le nombre de pages de ce livre
    3. (c) le nombre de grammes que contient votre poids
    4. d) le nombre de grammes par 3 kilogrammes
    5. (e) le volume d'eau que vous buvez en une journée
    6. f) la distance entre San Francisco et Kansas City

    (a) exact ; (b) exact ; (c) incertain ; (d) exact ; (e) incertain ; (f) incertain

    Combien de chiffres significatifs sont contenus dans chacune des mesures suivantes ?

    1. a) 38,7 g
    2. (b) 2\(\times\) 10 18 mm
    3. c) 3 486 002 kg
    4. (d) 9,74150\(\times\) 10 -4 J
    5. (e) 0,0613 cm 3
    6. f) 17,0 kg
    7. (g) 0,01400 g/mL

    Combien de chiffres significatifs sont contenus dans chacune des mesures suivantes ?

    1. a) 53 cm
    2. (b) 2,05\(\times\) 10 8 m
    3. c) 86 002 J
    4. d) 9 740\(\times\) 10 4 m/s
    5. (e) 10,0613 m 3
    6. (f) 0,17 g/mL
    7. (g) 0,88400 s

    a) deux ; b) trois ; c) cinq ; d) quatre ; e) six ; f) deux ; g) cinq

    Les quantités suivantes ont été déclarées sur les étiquettes des produits commerciaux. Déterminez le nombre de chiffres significatifs dans chacun.

    1. a) 0,0055 g d'ingrédients actifs
    2. (b) 12 comprimés
    3. (c) 3 % de peroxyde d'hydrogène
    4. (d) 5,5 onces
    5. (e) 473 ml
    6. f) 1,75 % de bismuth
    7. (g) 0,001 % d'acide phosphorique
    8. (h) 99,80 % d'ingrédients inertes

    Arrondissez chacun des nombres suivants à deux chiffres significatifs :

    1. a) 0,436
    2. (b) 9 000
    3. c) 27,2
    4. d) 135
    5. (e) 1 497\(\times\) 10 -3
    6. (f) 0,445

    (a) 0,44 ; (b) 9,0 ; (c) 27 ; (d) 140 ; (e) 1,5\(\times\) 10 −3 ; (f) 0,44

    Arrondissez chacun des nombres suivants à deux chiffres significatifs :

    1. a) 517
    2. b) 86,3
    3. c) 6 382\(\times\) 10 3
    4. (d) 5 0008
    5. e) 22 497
    6. (f) 0,885

    Effectuez les calculs suivants et inscrivez chaque réponse avec le nombre correct de chiffres significatifs.

    1. a) 628\(\times\) 342
    2. (b) (5,63\(\times\) 10 2)\(\times\) (7,4\(\times\) 10 3)
    3. (c)
    4. \(\dfrac{28.0}{13.483}\)
    5. (d) 819\(\times\) 0,000023
    6. (e) 14,98 + 27 340 + 84,7593
    7. (f) 42,7 + 0,259

    a) 2,15\(\times\) 10 5 ; b) 4,2\(\times\) 10 6 ; c) 2,08 ; d) 0,19 ; e) 27 440 ; f) 43,0

    Effectuez les calculs suivants et inscrivez chaque réponse avec le nombre correct de chiffres significatifs.

    1. a) 62,8\(\times\) 34
    2. (b) 0,147 + 0,0066 + 0,012
    3. (c) 38\(\times\) 95\(\times\) 1,792
    4. (d) 15 — 0,15 — 0,615
    5. (e)\(8.78\times\left(\dfrac{0.0500}{0.478}\right)\)
    6. (f) 140 + 7,68 + 0,014
    7. (g) 28,7 — 0,0483
    8. (h)\(\dfrac{(88.5−87.57)}{45.13}\)

    Considérez les résultats du concours de tir à l'arc illustré sur cette figure.

    1. (a) Quel archer est le plus précis ?
    2. (b) Quel archer est le plus précis ?
    3. (c) Qui est à la fois le moins précis et le moins précis ?

    4 cibles sont affichées, chacune avec 4 trous indiquant où les flèches ont atteint les cibles. L'archer W place les 4 flèches tout près du centre de la cible. Archer X a placé les 4 flèches dans un groupe restreint, mais loin en bas à droite de la cible. L'archer Y a placé les 4 flèches à différents coins de la cible. Les 4 flèches sont très éloignées du centre de la cible. Archer Z a placé 2 flèches près de la cible et 2 autres flèches loin à l'extérieur de la cible.

    (a) Archer X ; (b) Archer W ; (c) Archer Y

    Classifiez les ensembles de mesures suivants comme étant exacts, précis, les deux ou aucun des deux.

    1. a) Vérification de la cohérence du poids des biscuits aux pépites de chocolat : 17,27 g, 13,05 g, 19,46 g, 16,92 g
    2. (b) Analyse du volume d'un lot de pipettes de 25 ml : 27,02 ml, 26,99 ml, 26,97 ml, 27,01 ml
    3. (c) Détermination de la pureté de l'or : 99,9999 %, 99,9998 %, 99,9998 %, 99,9999 %

    1.6 : Traitement mathématique des résultats de mesure

    Écrivez les facteurs de conversion (sous forme de ratios) pour le nombre de :

    1. mètres dans 1 mètre
    2. litres dans 1 pinte liquide
    3. livres en 1 kilogramme

    a)\(\mathrm{\dfrac{1.0936\: yd}{1\: m}}\) ; b)\(\mathrm{\dfrac{0.94635\: L}{1\: qt}}\) ; c)\(\mathrm{\dfrac{2.2046\: lb}{1\: kg}}\)

    Écrivez les facteurs de conversion (sous forme de ratios) pour le nombre de :

    1. (a) kilomètres sur 1 mile
    2. (b) litres dans 1 pied cube
    3. (c) grammes par once

    L'étiquette d'une bouteille de boisson gazeuse indique le volume en deux unités : 2,0 L et 67,6 oz liq. Utilisez cette information pour obtenir un facteur de conversion entre les unités anglaises et métriques. Combien de chiffres significatifs pouvez-vous justifier dans votre facteur de conversion ?

    \(\mathrm{\dfrac{2.0\: L}{67.6\: fl\: oz}=\dfrac{0.030\: L}{1\: fl\: oz}}\)

    Seuls deux chiffres significatifs sont justifiés.

    L'étiquette d'une boîte de céréales indique la masse des céréales en deux unités : 978 grammes et 34,5 oz. Utilisez cette information pour trouver un facteur de conversion entre les unités anglaises et métriques. Combien de chiffres significatifs pouvez-vous justifier dans votre facteur de conversion ?

    Le soccer se joue avec une balle ronde dont la circonférence se situe entre 27 et 28 pouces et dont le poids se situe entre 14 et 16 onces. Quelles sont ces spécifications en centimètres et en grammes ?

    68 à 71 cm ; 400 à 450 g

    Un ballon de basket féminin a une circonférence comprise entre 28,5 et 29,0 pouces et un poids maximum de 20 onces (deux chiffres significatifs). Quelles sont ces spécifications en centimètres et en grammes ?

    Combien de millilitres de boisson gazeuse contient une canette de 12 onces ?

    355 ml

    Un baril de pétrole, c'est exactement 42 gallons. Combien de litres de pétrole y a-t-il dans un baril ?

    Le diamètre d'un globule rouge est d'environ 3\(\times\) 10 -4 pouces. Quel est son diamètre en centimètres ?

    8\(\times\) × 10 −4 cm

    La distance entre les centres des deux atomes d'oxygène dans une molécule d'oxygène est de 1,21\(\times\) 10 −8 cm. Quelle est cette distance en pouces ?

    Un haltérophile de 197 livres est-il assez léger pour concourir dans une catégorie réservée aux personnes pesant 90 kg ou moins ?

    Oui ; poids = 89,4 kg

    Un très bon haltérophile de 197 livres a soulevé 192 kg dans un mouvement appelé clean and jerk. Quelle était la masse du poids soulevé en livres ?

    De nombreux tests de laboratoire médical sont effectués avec 5,0 μL de sérum sanguin. Quel est ce volume en millilitres ?

    5,0\(\times\) 10 -3 ml

    Si un comprimé d'aspirine contient 325 mg d'aspirine, combien de grammes d'aspirine contient-il ?

    Utilisez la notation scientifique (exponentielle) pour exprimer les quantités suivantes en termes d'unités de base SI dans [lien] :

    1. a) 0,13 g
    2. (b) 232 Gg
    3. (c) 17 h 23
    4. d) 86,3 mg
    5. (e) 37,6 cm
    6. (f) 54 μm
    7. (g) 1 T
    8. (h) 27 pièces
    9. (i) 0,15 km

    (a) 1,3\(\times\) 10 -4 kg ; (b) 2,32\(\times\) 10 8 kg ; (c) 5,23\(\times\) 10 −12 m ; (d) 8,63\(\times\) 10 −5 kg ; (e) 3,76\(\times\) 10 -1 m ; (f) 5,4\(\times\) 10 −5 m ; (g) 1\(\times\) 10 12 s ; (h) 2,7 \(\times\)10 -11 s ; (i) 1,5\(\times\) 10 -4 K

    Effectuez les conversions suivantes entre les unités SI.

    1. a) 612 g = ________ mg
    2. b) 8,160 m = ________ cm
    3. (c) 3779 μg = ________ g
    4. (d) 781 ml = ________ L
    5. e) 4,18 kg = ________ g
    6. f) 27,8 m = ________ km
    7. (g) 0,13 ml = ________ L
    8. h) 1738 km = ________ m
    9. (i) 1,9 Gg = ________ g

    L'essence est vendue au litre dans de nombreux pays. Combien de litres sont nécessaires pour remplir un réservoir d'essence de 12,0 gallons ?

    45,4 L

    Le lait est vendu au litre dans de nombreux pays. Quel est exactement le volume de 1/2 gallon de lait en litres ?

    Une tonne longue est définie comme exactement 2 240 livres. Quelle est cette masse en kilogrammes ?

    1.0160\(\times\) 10 3 kg

    Effectuez la conversion indiquée dans chacune des options suivantes :

    1. a) le record du monde masculin de saut en longueur, 29 pieds 4 ¼ pouces, en mètres
    2. (b) la plus grande profondeur de l'océan, environ 6,5 milles, à kilomètres
    3. c) la superficie de l'État de l'Oregon, 96 981 mi 2, en kilomètres carrés
    4. d) le volume d'une branchie (exactement 4 oz) en millilitres
    5. e) le volume estimé des océans, 330 000 000 miles 3, en kilomètres cubes.
    6. f) la masse d'un wagon de 3 525 livres en kilogrammes
    7. (g) la masse d'un œuf de 2,3 oz en grammes

    Effectuez la conversion indiquée dans chacune des options suivantes :

    1. a) la longueur d'un terrain de soccer, 120 m (trois chiffres significatifs), en pieds
    2. (b) la hauteur du mont. Kilimandjaro, à 19 565 pieds, la plus haute montagne d'Afrique, à deux kilomètres
    3. c) la surface d'une feuille de papier de 8,5 à 11 pouces en cm 2
    4. d) le volume de cylindrée d'un moteur d'automobile, 161 po. 3, deux litres
    5. e) la masse estimée de l'atmosphère, de 5,6 à 10 15 tonnes, en kilogrammes
    6. f) la masse d'un boisseau de seigle, soit 32,0 livres, en kilogrammes
    7. (g) la masse d'un comprimé d'aspirine de 5 grains en milligrammes (1 grain = 0,00229 oz)
    1. (a) 394 pieds
    2. (b) 5,9634 km
    3. c) 6,0\(\times\) 10 2
    4. (d) 2,64 L
    5. e) 5,1\(\times\) 10 18 kg
    6. f) 14,5 kg
    7. (g) 324 mg

    De nombreuses conférences sur la chimie ont organisé une course de 50 billions d'Angstrom (deux chiffres significatifs). Quelle est la durée de cette course en kilomètres et en miles ? (1 Å = 1\(\times\) 10 -10 m)

    La course de 50 billions d'angström d'un chimiste (voir exercice) équivaudrait à une course de 10 900 coudées pour un archéologue. Quelle est la longueur d'une coudée en mètres et en pieds ? (1 Å = 1\(\times\) 10 −8 cm)

    0,46 m ; 1,5 pied/cube

    Le réservoir d'essence d'une certaine automobile de luxe contient 22,3 gallons selon le manuel du propriétaire. Si la densité de l'essence est de 0,8206 g/mL, déterminez la masse en kilogrammes et en livres du carburant dans un réservoir plein.

    Alors qu'un instructeur se prépare à une expérience, il a besoin de 225 g d'acide phosphorique. Le seul contenant facilement disponible est un erlenmeyer de 150 ml. Est-il suffisamment grand pour contenir l'acide, dont la densité est de 1,83 g/mL ?

    Oui, le volume de l'acide est de 123 ml.

    Pour se préparer à une période de laboratoire, un étudiant assistant de laboratoire a besoin de 125 g d'un composé. Une bouteille de 1/4 livre est disponible. L'étudiant en avait-il assez de l'enceinte ?

    Un étudiant en chimie mesure 159 cm et pèse 45,8 kg. Quelle est sa taille en pouces et son poids en livres ?

    62,6 pouces (environ 5 pieds 3 pouces) et 101 livres

    Lors d'un récent Grand Prix, le vainqueur a terminé la course à une vitesse moyenne de 229,8 km/h. Quelle était sa vitesse en miles par heure, en mètres par seconde et en pieds par seconde ?

    Résolvez ces problèmes concernant les dimensions du bois.

    (a) Pour décrire à un Européen la façon dont les maisons sont construites aux États-Unis, les dimensions du bois « deux sur quatre » doivent être converties en unités métriques. Les dimensions d'épaisseur,\(\times\) de\(\times\) largeur et de longueur sont de 1,50 po. \(\times\)3,50 pouces \(\times\)8,00 pieds aux États-Unis Quelles sont les dimensions en cm\(\times\) cm\(\times\) m ?

    (b) Ce bois peut être utilisé comme poteaux verticaux, qui sont généralement placés à 16 pouces l'un de l'autre. Quelle est cette distance en centimètres ?

    a) 3,81 cm\(\times\) 8,89 cm\(\times\) 2,44 m ; b) 40,6 cm

    La teneur en mercure d'un flux était considérée comme supérieure au minimum considéré comme sûr, soit 1 partie par milliard (ppb) en poids. Une analyse a indiqué que la concentration était de 0,68 partie par milliard. Quelle quantité de mercure en grammes était présente dans 15,0 L d'eau, dont la densité est de 0,998 g/ml ? \(\mathrm{\left(1\: ppb\: Hg=\dfrac{1\: ng\: Hg}{1\: g\: water}\right)}\)

    Calculez la densité de l'aluminium si 27,6 cm 3 ont une masse de 74,6 g.

    2,70 g/cm 3

    L'osmium est l'un des éléments les plus denses connus. Quelle est sa densité si 2,72 g ont un volume de 0,121 cm 3 ?

    Calculez ces masses.

    a) Quelle est la masse de 6 cm 3 de mercure, densité = 13,5939 g/cm 3 ?

    (b) Quelle est la masse de 25,0 ml d'octane, densité = 0,702 g/cm 3 ?

    a) 81,6 g ; b) 17,6 g

    Calculez ces masses.

    1. a) Quelle est la masse de 4,00 cm 3 de sodium, densité = 0,97 g/cm ?
    2. (b) Quelle est la masse de 125 ml de chlore gazeux, densité = 3,16 g/L ?

    Calculez ces volumes.

    1. a) Quel est le volume de 25 g d'iode, densité = 4,93 g/cm 3 ?
    2. (b) Quel est le volume de 3,28 g d'hydrogène gazeux, densité = 0,089 g/L ?

    a) 5,1 ml ; b) 37 L

    Calculez ces volumes.

    1. a) Quel est le volume de 11,3 g de graphite, densité = 2,25 g/cm 3 ?
    2. b) Quel est le volume de 39,657 g de brome, densité = 2,928 g/cm 3 ?

    Convertissez la température d'ébullition de l'or, 2966 °C, en degrés Fahrenheit et kelvin.

    5371 °F, 3239 K

    Convertissez la température de l'eau bouillante, 54 °C, en degrés Fahrenheit et en kelvin.

    Convertissez la température de la zone la plus froide d'un congélateur, −10 °F, en degrés Celsius et kelvins.

    −23 °C, 250 K

    Convertissez la température de la glace carbonique, −77 °C, en degrés Fahrenheit et en kelvin.

    Convertissez la température d'ébullition de l'ammoniac liquide, −28,1 °F, en degrés Celsius et en kelvins.

    −33.4 °C, 239,8 K

    L'étiquette apposée sur une boîte pressurisée de désinfectant pulvérisé met en garde contre le fait de chauffer la boîte à une température supérieure à 130 °F. Quelles sont les températures correspondantes sur les échelles de température Celsius et Kelvin ?

    Le temps en Europe a été exceptionnellement chaud au cours de l'été 1995. Le journal télévisé a fait état de températures pouvant atteindre 45 °C. Quelle était la température sur l'échelle des Fahrenheit ?

    113 °F

    Contributeurs et attributions