QCM : Atome, noyau et cortège électronique (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description caractérise correctement un atome ?

Une entité positive composée d’un noyau neutre et d’électrons négatifs
Une entité négative composée d’un noyau positif et de neutrons
Une entité neutre composée d’un noyau positif et d’électrons négatifs
Une entité neutre composée d’un noyau négatif et de protons positifs

Une entité neutre composée d’un noyau positif et d’électrons négatifs

Explication

Un atome est électriquement neutre car il associe un noyau chargé positivement à un cortège électronique chargé négativement. Le noyau et le cortège électronique possèdent donc des charges opposées, contrairement à l’atome pris dans son ensemble.

2. Quelles particules constituent les nucléons du noyau atomique ?

Les protons positifs et les neutrons sans charge
Les électrons négatifs et les protons positifs
Les électrons négatifs et les neutrons sans charge
Les protons sans charge et les neutrons positifs

Les protons positifs et les neutrons sans charge

Explication

Les nucléons sont les particules du noyau : ils regroupent les protons chargés positivement et les neutrons dépourvus de charge électrique. Les électrons appartiennent au cortège électronique et ne sont donc pas des nucléons.

3. Quelle comparaison entre le noyau et le cortège électronique est exacte ?

Le noyau est négatif et le cortège électronique est positif
Le noyau est positif et le cortège électronique est négatif
Le noyau et le cortège électronique sont tous deux positifs
Le noyau et le cortège électronique sont tous deux négatifs

Le noyau est positif et le cortège électronique est négatif

Explication

Le noyau possède une charge positive, tandis que le cortège électronique formé d’électrons possède une charge négative. Cette opposition de charges contribue à la neutralité globale de l’atome.

4. Que représente le nombre de masse AA d’un noyau ?

Le nombre de neutrons présents dans le noyau
La charge électrique totale du noyau
Le nombre total de protons et de neutrons
Le nombre de protons présents dans le noyau

Le nombre total de protons et de neutrons

Explication

Le nombre de masse AA correspond au nombre total de nucléons, donc à la somme des protons et des neutrons. Le nombre de protons est indiqué par ZZ, et non par AA.

5. Que désigne le numéro atomique ZZ d’un élément ?

Le nombre de neutrons du noyau
La masse totale des électrons de l’atome
Le nombre total de nucléons du noyau
Le nombre de protons du noyau

Le nombre de protons du noyau

Explication

Le numéro atomique ZZ, aussi appelé nombre de charge, indique le nombre de protons contenus dans le noyau. Le nombre total de nucléons est quant à lui donné par le nombre de masse AA.

6. Un noyau est noté ZAX^{A}_{Z}X avec A=31A=31 et Z=15Z=15. Combien contient-il de neutrons ?

46 neutrons
16 neutrons
15 neutrons
31 neutrons

16 neutrons

Explication

Le nombre de neutrons se calcule avec la relation N=A−ZN=A-Z, soit N=31−15=16N=31-15=16. La valeur Z=15Z=15 correspond au nombre de protons, tandis que A=31A=31 représente le total des nucléons.

7. Pourquoi peut-on généralement assimiler la masse d’un atome à celle de son noyau ?

Parce que le noyau ne contient pas de particules massives
Parce que la masse des neutrons est négligeable devant celle des électrons
Parce que la masse des électrons est très faible devant celle des nucléons
Parce que les électrons ont une charge positive compensée par le noyau

Parce que la masse des électrons est très faible devant celle des nucléons

Explication

La masse de l’atome vérifie matome=mnoyau+mcorteˋge eˊlectroniquem_{atome}=m_{noyau}+m_{cortège\text{ électronique}} et la contribution électronique est très faible devant celle du noyau. On peut donc écrire approximativement matomeacksimeqmnoyau=A×mnucleˊonm_{atome}acksimeq m_{noyau}=A\times m_{nucléon}.

8. Quelle est la masse du noyau de l’atome de carbone 12 ?

5,4654×10−30 kg5{,}4654\times10^{-30}\text{ kg}
2,0082×10−26 kg2{,}0082\times10^{-26}\text{ kg}
2,0082×10−30 kg2{,}0082\times10^{-30}\text{ kg}
5,4654×10−26 kg5{,}4654\times10^{-26}\text{ kg}

$$2{,}0082\times10^{-26}\text{ kg}$$

Explication

La masse du noyau de l’atome de carbone 12 est 2,0082×10−26 kg2{,}0082\times10^{-26}\text{ kg}. La valeur 5,4654×10−30 kg5{,}4654\times10^{-30}\text{ kg} correspond à la masse de son cortège électronique, et non à celle du noyau.

9. Quels sont les ordres de grandeur respectifs du rayon d’un atome et de celui de son noyau ?

Environ 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m} et 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m}
Environ 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m} et 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m}
Environ 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m} et 10−5 m10^{-5}\ \mathrm{m}
Environ 10−5 m10^{-5}\ \mathrm{m} et 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m}

Environ $$10^{-10}\ \mathrm{m}$$ et $$10^{-15}\ \mathrm{m}$$

Explication

Le rayon atomique est de l’ordre de 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m}, tandis que le rayon nucléaire est de l’ordre de 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m}. L’inversion de ces deux valeurs confond la taille de l’atome avec celle de son noyau.

10. Combien de fois environ le rayon d’un atome est-il plus grand que celui de son noyau ?

Environ 10210^{2} fois, soit 100100 fois
Environ 10310^{3} fois, soit 1 0001\ 000 fois
Environ 101010^{10} fois, soit 10 000 000 00010\ 000\ 000\ 000 fois
Environ 10510^{5} fois, soit 100 000100\ 000 fois

Environ $$10^{5}$$ fois, soit $$100\ 000$$ fois

Explication

Le rapport se calcule par 10−1010−15=105\frac{10^{-10}}{10^{-15}}=10^{5}, ce qui correspond à 100 000100\ 000. Une estimation de 100100 fois ne tient pas compte de la différence de cinq puissances de dix entre les deux rayons.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 21 flashcards sur Atome, noyau et cortège électronique.

Qu'est-ce qu'un atome en chimie ?

Une entité chimique électriquement neutre.

De quoi est constitué le noyau d'un atome ?

De nucléons, c'est-à-dire de protons et de neutrons.

Quelle charge électrique ont les protons ?

Ils sont chargés positivement.

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