QCM : Atome et masse volumique (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle particule est un nucléon de charge positive contenu dans le noyau d’un atome ?

Le nucléon neutre
L’électron
Le proton
Le neutron

Le proton

Explication

Le proton est un nucléon chargé positivement situé dans le noyau. Le neutron est non chargé, l’électron est négatif et se trouve autour du noyau, tandis que « nucléon neutre » désigne le neutron.

2. Un atome neutre possède 12 protons dans son noyau ; combien d’électrons se trouvent autour de celui-ci ?

11 électrons
13 électrons
12 électrons
12 neutrons

12 électrons

Explication

Dans un atome électriquement neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons : il y en a donc 12. Les neutrons ne déterminent pas cette égalité ; 11 ou 13 électrons correspondraient à un déséquilibre des charges.

3. Un instrument mesure le diamètre d’un atome d’environ 10−1010^{-10} m ; quel ordre de grandeur cette mesure confirme-t-elle ?

10−1010^{-10} m
10−1310^{-13} m
10−510^{-5} m
10−1510^{-15} m

$$10^{-10}$$ m

Explication

Le diamètre d’un atome est de l’ordre de 10−1010^{-10} m. 10−1510^{-15} m correspond au diamètre du noyau ; 10−1310^{-13} m et 10−510^{-5} m sont des ordres de grandeur différents de celui indiqué.

4. Dans un modèle où les électrons sont beaucoup moins massifs que les nucléons, où se trouve l’essentiel de la masse de l’atome ?

Dans les espaces entre les particules
Dans le nuage électronique
De façon comparable dans le noyau et autour
Dans le noyau

Dans le noyau

Explication

Comme la masse des électrons est bien plus petite que celle des nucléons, l’essentiel de la masse de l’atome est concentré dans son noyau. Le nuage électronique ne porte donc pas la majeure partie de la masse, et les espaces entre les particules n’en sont pas la source.

5. Que désigne la masse volumique d’un échantillon ?

Le rapport entre le volume de l’échantillon et sa masse
La différence entre la masse de l’échantillon et son volume
Le rapport entre la masse de l’échantillon et son volume
Le produit de la masse de l’échantillon par son volume

Le rapport entre la masse de l’échantillon et son volume

Explication

La masse volumique correspond à la masse divisée par le volume, ce qui caractérise un matériau. Le rapport inverse, volume sur masse, ne représente pas sa masse volumique.

6. Quel est le numéro atomique de l’atome de carbone présenté dans l’exemple ?

Z=3Z = 3, ce qui correspond à la moitié de ses électrons
Z=12Z = 12, ce qui correspond au nombre total de nucléons de son noyau
Z=6Z = 6, ce qui correspond au nombre de protons de son noyau
Z=6Z = 6, ce qui correspond au nombre de neutrons de son noyau

$$Z = 6$$, ce qui correspond au nombre de protons de son noyau

Explication

Le carbone de l’exemple a un numéro atomique Z=6Z = 6, qui indique qu’il possède six protons dans son noyau. Le nombre de nucléons n’est pas donné par ce numéro atomique : il compte les protons, et non les protons et les neutrons réunis.

7. Quel rôle joue le noyau dans la répartition de la masse d’un atome ?

Il détermine la masse de l’atome par son diamètre, indépendamment des particules qui le composent.
Il répartit la masse de l’atome entre le noyau et les électrons de façon comparable.
Il concentre une faible part de la masse, car les électrons sont plus massifs que les nucléons.
Il concentre l’essentiel de la masse de l’atome, car les nucléons sont bien plus massifs que les électrons.

Il concentre l’essentiel de la masse de l’atome, car les nucléons sont bien plus massifs que les électrons.

Explication

Les électrons sont beaucoup moins massifs que les nucléons, si bien que la masse de l’atome est concentrée dans son noyau. Une répartition comparable entre le noyau et les électrons ne convient pas, puisque la masse des électrons est bien plus faible.

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Qu’est-ce qu’un proton dans l’atome ?

Un nucléon de charge positive contenu dans le noyau.

Quel est l’ordre de grandeur du diamètre d’un atome ?

10−10 m10^{-10}\ \text{m}

Quel est l’ordre de grandeur du diamètre d’un noyau atomique ?

10−15 m10^{-15}\ \text{m}

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