QCM : Atome et noyau — 11 questions

Explication

Démocrite formule au Ve siècle avant notre ère l’hypothèse d’une matière constituée d’atomes indivisibles. Le terme « atome » vient du grec ἄτομος, qui signifie « que l’on ne peut couper » ; l’équivalence masse-énergie est, elle, attribuée à Einstein en 1905.

Explication

Démocrite a émis l’hypothèse que la matière est composée d’atomes, des éléments indivisibles. Aristote, en revanche, pensait que la matière pouvait être divisée à l’infini, ce qui est une idée différente.

Explication

Selon Aristote, un corps peut être divisé à l’infini tout en conservant ses propriétés. Démocrite défend au contraire l’existence d’atomes indivisibles et attribue la diversité des choses à leur liaison fortuite ; la relation $E = mc^2$ est proposée par Einstein en 1905.

Explication

Démocrite a émis l’hypothèse que la matière est composée d’éléments indivisibles appelés atomes. Contrairement à Aristote, qui pensait que la matière pouvait être divisée à l’infini, Démocrite considérait que les atomes étaient indivisibles.

Explication

Le noyau est la région centrale de l’atome et contient des protons positifs ainsi que des neutrons neutres. L’atome complet peut être électriquement neutre lorsque les charges positives et négatives se compensent ; sa masse est approximativement celle du noyau, car l’électron est beaucoup moins massif qu’un nucléon. La matière est par ailleurs composée à plus de 99 % de vide.

Explication

Le noyau concentre la majorité de la masse de l’atome, étant composé de protons et de neutrons, ce qui détermine ses propriétés nucléaires. La charge électrique de l’atome est équilibrée par la présence d’électrons, mais le noyau n’a pas pour rôle principal de contrôler la charge totale ou de former des liaisons chimiques.

Explication

Un atome est neutre lorsque ses charges positives protoniques compensent ses charges négatives électroniques. Le noyau contient des protons positifs et des neutrons neutres ; la masse de l’atome est donc approximativement celle du noyau, tandis que la matière est composée à plus de 99 % de vide. Un ion ne possède pas nécessairement autant de charges positives que négatives.

Explication

La compréhension moderne de la composition du noyau s'est consolidée dans les années 1930 avec la découverte du neutron par James Chadwick et la modélisation du noyau comme étant constitué de protons et neutrons. La découverte des quarks intervient bien plus tard, dans les années 1960.

Explication

Les isotopes partagent le même numéro atomique Z mais ont des nombres de masse A différents, contrairement aux isobares qui ont le même A mais des Z différents. Les autres options décrivent incorrectement les différences entre ces classifications nucléaires.

Explication

Albert Einstein est crédité d'avoir formulé la relation $E = mc^2$, qui établit l'équivalence entre masse et énergie. Démocrite et Aristote ont proposé des idées sur la matière bien avant cette découverte, mais sans cette équation.

Explication

Le défaut de masse est utilisé pour calculer l’énergie de liaison via l’équivalence masse-énergie, ce qui permet d’évaluer la stabilité du noyau. La taille ou la charge électrique ne sont pas directement déterminées par le défaut de masse.