QCM : Atomes et molécules en chimie (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Après avoir relié les atomes d’un ion polyatomique dans sa représentation de Lewis, que fait-on des électrons qui restent ?

On les répartit en doublets non liants, puis on indique la charge globale de l’ion
On les répartit en doublets liants, puis on indique la charge globale de l’ion
On les répartit en doublets non liants, puis on indique la charge de chaque atome
On les répartit autour du noyau, puis on indique le nombre total de liaisons

On les répartit en doublets non liants, puis on indique la charge globale de l’ion

Explication

Les électrons restants sont répartis en doublets non liants, et la représentation indique ensuite la charge globale de l’ion. Les placer en doublets liants ne respecte pas la distinction entre électrons restants et électrons partagés dans les liaisons.

2. Un atome ne possède qu’une seule couche électronique, qui peut contenir au maximum deux électrons : quelle règle s’applique à cette situation ?

La règle de l’octet, liée à la présence d’une seule couche
La règle de l’octet, liée à huit électrons sur cette couche
La règle du duet, liée à huit électrons sur la couche externe
La règle du duet, liée à la capacité de la couche unique

La règle du duet, liée à la capacité de la couche unique

Explication

La règle du duet concerne les atomes qui possèdent une seule couche électronique, dont la capacité maximale est de deux électrons. La règle de l’octet porte sur huit électrons sur la couche concernée, et non sur la présence d’une seule couche.

3. Quelle formule correspond à l’ion carbonate ?

H3O+\mathrm{H_3O^+}
OH−\mathrm{OH^-}
CO32−\mathrm{CO_3^{2-}}
NH4+\mathrm{NH_4^+}

$$\mathrm{CO_3^{2-}}$$

Explication

L’ion carbonate est formé d’un atome de carbone et de trois atomes d’oxygène, avec une charge globale 2−2-. NH4+\mathrm{NH_4^+} désigne l’ion ammonium, et non le carbonate.

4. Quel groupe caractéristique permet d’identifier un acide carboxylique ?

Le groupe hydroxyle —OH.
Le groupe carbonyle —CO—.
Le groupe amino —NH₂.
Le groupe carboxyle —COOH.

Le groupe carboxyle —COOH.

Explication

Le groupe carboxyle —COOH caractérise les acides carboxyliques. Le groupe hydroxyle —OH, même s’il est présent dans le carboxyle, caractérise les alcools lorsqu’il constitue le groupe caractéristique de la molécule.

5. Qu’est-ce qui définit une macromolécule ?

Une molécule formée d’un seul atome portant plusieurs charges
Une petite molécule constituée d’un nombre réduit d’atomes
Une très grande molécule constituée d’un grand nombre d’atomes
Un assemblage de molécules sans atomes constituants communs

Une très grande molécule constituée d’un grand nombre d’atomes

Explication

Une macromolécule est une molécule de très grande taille qui contient un grand nombre d’atomes. Une petite molécule ne répond pas à cette caractéristique, même si elle peut être une unité de départ.

6. Pour construire la représentation de Lewis d’un ion polyatomique, quelle démarche faut-il suivre ?

Compter les électrons de valence, conserver leur nombre indépendamment de la charge, relier les atomes, répartir les électrons restants en doublets non liants et indiquer la charge globale
Compter les électrons de valence, ajuster leur nombre selon la charge, relier les atomes, répartir les électrons restants en doublets non liants et indiquer la charge globale
Compter les électrons de valence, ajuster leur nombre selon la charge, relier les atomes, répartir les électrons restants en doublets liants et indiquer la charge globale
Compter les électrons de valence, ajuster leur nombre selon la charge, relier les atomes, répartir les électrons restants en doublets non liants et indiquer la charge de chaque atome

Compter les électrons de valence, ajuster leur nombre selon la charge, relier les atomes, répartir les électrons restants en doublets non liants et indiquer la charge globale

Explication

La construction commence par le comptage des électrons de valence et leur ajustement selon la charge, puis les atomes sont reliés et les électrons restants répartis en doublets non liants; la charge globale est indiquée. Négliger l’ajustement lié à la charge fausse le nombre d’électrons à placer.

7. Quel rôle joue un groupe caractéristique dans une molécule organique ?

Il confère à la molécule des propriétés chimiques particulières.
Il détermine la masse totale de la molécule sans modifier sa réactivité.
Il indique le nombre total d’atomes de carbone de la molécule.
Il relie les molécules entre elles pour former un solide ionique.

Il confère à la molécule des propriétés chimiques particulières.

Explication

Un groupe caractéristique est un groupe d’atomes présent dans une molécule organique qui lui donne des propriétés chimiques particulières. Le nombre d’atomes de carbone décrit la composition de la molécule, mais ne définit pas ce rôle.

8. Selon la règle de l’octet, à combien d’électrons le carbone, l’azote et l’oxygène cherchent-ils à parvenir sur leur couche électronique ?

Dix-huit électrons
Huit électrons
Dix électrons
Deux électrons

Huit électrons

Explication

Pour ces éléments, la règle de l’octet correspond à la recherche de huit électrons sur la couche électronique concernée. Deux électrons renvoient au duet, qui concerne la première couche.

9. Une molécule organique possède le groupe hydroxyle —OH comme groupe caractéristique : à quelle famille appartient-elle ?

À la famille des esters.
À la famille des acides carboxyliques.
À la famille des alcools.
À la famille des amines.

À la famille des alcools.

Explication

Le groupe hydroxyle —OH caractérise les alcools. Les acides carboxyliques sont associés au groupe carboxyle —COOH, qui contient à la fois un groupe hydroxyle et un groupe carbonyle.

10. Qu’est-ce qui distingue un ion polyatomique d’un ion constitué d’un seul atome ?

Il rassemble plusieurs atomes liés et porte une charge électrique globale.
Il réunit plusieurs molécules et forme une liaison sans charge électrique.
Il associe un atome à une molécule neutre sans charge globale.
Il rassemble plusieurs atomes non liés et porte une charge sur chacun.

Il rassemble plusieurs atomes liés et porte une charge électrique globale.

Explication

Un ion polyatomique est constitué de plusieurs atomes liés entre eux et possède une charge globale. Un ion monoatomique porte une charge sur un seul atome, et non sur un groupe d’atomes liés.

11. Dans une molécule, quelles valences habituelles associe-t-on au carbone, à l’hydrogène, à l’oxygène et à l’azote, dans cet ordre ?

4, 2, 1 et 3
4, 1, 2 et 3
2, 1, 4 et 3
3, 1, 2 et 4

4, 1, 2 et 3

Explication

Les valences habituelles sont de 4 pour le carbone, 1 pour l’hydrogène, 2 pour l’oxygène et 3 pour l’azote. L’hydrogène et l’oxygène ne partagent donc pas les valences proposées dans la permutation la plus proche.

12. Un atome perd un électron : quel type d’ion forme-t-il, et pourquoi ?

Un anion négatif, car il a perdu une charge négative
Un cation positif, car il a perdu une charge négative
Un cation positif, car il a gagné une charge négative
Un anion négatif, car il a gagné une charge positive

Un cation positif, car il a perdu une charge négative

Explication

La perte d’un électron négatif laisse l’atome avec une charge positive : il devient un cation. Un anion se forme au contraire lorsqu’un atome gagne un ou plusieurs électrons.

13. Dans un atome neutre, quelle relation existe entre protons et électrons ?

Le nombre d’électrons négatifs dépasse celui des protons positifs
Le nombre de protons positifs dépasse celui des électrons négatifs
Le nombre de protons positifs égale celui des électrons négatifs
Le nombre de protons positifs égale celui des neutrons, indépendamment des électrons

Le nombre de protons positifs égale celui des électrons négatifs

Explication

Un atome neutre possède autant de protons positifs que d’électrons négatifs, ce qui équilibre les charges. Un excès d’électrons entraînerait une charge négative plutôt que la neutralité.

14. Quelle transformation fait d’un atome un ion ?

La transformation de ses protons en neutrons
Le gain ou la perte d’un ou de plusieurs électrons
La séparation de son noyau en plusieurs atomes
Le gain ou la perte d’un ou de plusieurs protons

Le gain ou la perte d’un ou de plusieurs électrons

Explication

Un atome devient un ion lorsqu’il gagne ou perd un ou plusieurs électrons. Une modification du nombre de protons ne correspond pas à la définition de l’ion donnée ici.

15. Quelles sont les capacités maximales des couches K, L et M, dans cet ordre ?

18, 8 et 2 électrons
8, 2 et 18 électrons
2, 8 et 18 électrons
2, 18 et 8 électrons

2, 8 et 18 électrons

Explication

Les capacités maximales indiquées sont de 2 électrons pour K, 8 pour L et 18 pour M. Inverser les valeurs de L et M attribue à ces couches des capacités qui ne correspondent pas à leur ordre.

16. Que décrit la configuration électronique d’un atome ?

La répartition de ses électrons dans les différentes couches autour du noyau
La répartition de ses protons et de ses neutrons dans le noyau
La position de ses atomes dans une molécule autour de l’atome central
La charge totale de ses électrons dans chacune de ses liaisons

La répartition de ses électrons dans les différentes couches autour du noyau

Explication

La configuration électronique décrit comment les électrons d’un atome sont répartis entre les couches autour du noyau. La composition en protons et en neutrons concerne le noyau et ne définit pas cette configuration.

17. Quelle distinction décrit correctement un monomère et un polymère ?

Le monomère est une molécule chargée, tandis que le polymère est un atome électriquement neutre
Le monomère est un ensemble d’atomes sans structure, tandis que le polymère est un atome isolé
Le monomère est une grande molécule répétitive, tandis que le polymère est une petite molécule de départ
Le monomère est une petite molécule de départ, tandis que le polymère résulte de nombreux motifs répétitifs

Le monomère est une petite molécule de départ, tandis que le polymère résulte de nombreux motifs répétitifs

Explication

Un monomère est une petite molécule de départ, et l’enchaînement de nombreux motifs répétitifs forme un polymère. Le choix qui inverse les tailles et les rôles des deux notions confond précisément leur distinction.

18. Quels éléments caractérisent principalement une molécule organique ?

Des atomes de carbone et d’hydrogène, avec parfois de l’oxygène ou de l’azote
Des atomes d’hydrogène et de soufre, avec parfois du calcium ou du phosphore
Des atomes d’oxygène et d’azote, avec parfois du sodium ou du chlore
Des atomes de carbone et d’oxygène, avec parfois du fer ou du cuivre

Des atomes de carbone et d’hydrogène, avec parfois de l’oxygène ou de l’azote

Explication

Les molécules organiques contiennent principalement du carbone et de l’hydrogène, et peuvent aussi comporter de l’oxygène ou de l’azote. La présence d’oxygène et d’azote ne remplace pas le rôle central du carbone et de l’hydrogène.

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Quels atomes une molécule organique contient-elle principalement ?

Des atomes de carbone et d’hydrogène.

Quels autres atomes une molécule organique peut-elle contenir ?

De l’oxygène ou de l’azote.

Quelle est la valence habituelle du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote ?

Le carbone a une valence de 4, l’hydrogène de 1, l’oxygène de 2 et l’azote de 3.

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