QCM : Atomes, ions et espèces chimiques (10 questions)

Question 1

1. Dans un échantillon, des millions d’entités chimiques identiques sont présentes. Comment définir l’espèce chimique correspondante ?

Un grand nombre d’entités chimiques identiques.

Un grand nombre d’entités chimiques différentes.

Un grand nombre d’ions portant la même charge.

Une seule entité chimique prise isolément.

Explication

Une espèce chimique est constituée d’un grand nombre d’entités chimiques identiques. Une entité isolée est une particule, et la définition ne suppose ni des entités différentes ni une espèce limitée aux ions.

Answer

Un grand nombre d’entités chimiques identiques.

Question 2

2. Pour estimer le nombre de nucléons d’un échantillon de masse $m_{\text{sel}}$ , quelle opération faut-il effectuer avec la masse $m_{\text{nucléon}}$ ?

A = \frac{m_{\text{nucléon}}}{m_{\text{sel}}}

A = m_{\text{sel}} - m_{\text{nucléon}}

A = m_{\text{sel}} \times m_{\text{nucléon}}

A = \frac{m_{\text{sel}}}{m_{\text{nucléon}}}

Explication

Le nombre de nucléons s’obtient en divisant la masse de l’échantillon par la masse d’un nucléon. Inverser le quotient ou combiner les masses par multiplication ou soustraction ne correspond pas à cette relation.

Answer

$$A = \frac{m_{\text{sel}}}{m_{\text{nucléon}}}$$

Question 3

3. Pour un atome dont la fiche indique $A=40$ , $Z=20$ et 20 électrons, que désignent respectivement $A$ et $Z$ ?

A

indique les nucléons et

Z

les protons.

A

indique les protons et

Z

les nucléons.

A

indique les électrons et

Z

les protons.

A

indique les nucléons et

Z

les électrons.

Explication

Le nombre de masse $A$ correspond au nombre de nucléons, et le numéro atomique $Z$ au nombre de protons. Les confusions entre ces grandeurs ou l’identification de $Z$ au nombre d’électrons ne respectent pas ces définitions.

Answer

$$A$$ indique les nucléons et $$Z$$ les protons.

Question 4

4. Après qu’un atome isolé a perdu trois électrons, quelle description correspond à l’entité obtenue ?

Une molécule formée par association d’atomes.

Un ion monoatomique formé par perte d’électrons.

Un noyau modifié par perte de protons.

Un ion monoatomique formé par gain d’électrons.

Explication

Un ion monoatomique est formé à partir d’un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons; la perte de trois électrons correspond donc à cette définition. Une modification du noyau ou l’association d’atomes n’est pas le mécanisme décrit.

Answer

Un ion monoatomique formé par perte d’électrons.

Question 5

5. Un atome possède $A=31$ nucléons et $Z=15$ protons. Combien compte-t-il de neutrons ?

31

neutrons

16

neutrons

15

neutrons

46

neutrons

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par $N=A-Z$ , donc $31-15=16$ . $46$ vient d’une addition, tandis que $31$ et $15$ reprennent respectivement A et Z sans calcul.

Answer

$$16$$ neutrons

Question 6

6. Un atome neutre gagne deux électrons. Quelle espèce obtient-on et quelle charge porte-t-elle ?

Un anion de charge négative.

Un cation de charge négative.

Un cation de charge positive.

Un atome neutre sans charge nette.

Explication

Un gain d’électrons forme un anion, qui porte une charge négative. Un cation positif résulte d’une perte d’électrons, tandis que le gain modifie bien la charge de l’atome.

Answer

Un anion de charge négative.

Question 7

7. Un composé associe des cations de charge totale $+3$ et des anions de charge totale $-3$ . Quelle propriété des charges explique que le composé soit électriquement neutre ?

Les charges positives et négatives s’additionnent

Les ions perdent leurs charges dans le composé

Les charges positives et négatives se compensent

La charge du cation fixe seule la neutralité

Explication

Un composé ionique est électriquement neutre lorsque les charges positives des cations compensent les charges négatives des anions. Des charges de même signe s’additionneraient, tandis que la neutralité ne signifie pas l’absence d’ions.

Answer

Les charges positives et négatives se compensent

Question 8

8. Pour former un composé neutre avec un ion $\mathrm{Mg^{2+}}$ et des ions $\mathrm{Cl^-}$ , combien d’ions chlorure faut-il associer à chaque ion magnésium ?

Deux ions chlorure

Trois ions chlorure

Deux ions magnésium

Un ion chlorure

Explication

La charge $+2$ de l’ion magnésium est compensée par deux charges $-1$ , ce qui donne la formule $\mathrm{MgCl_2}$ . Un seul ion chlorure ne compenserait qu’une charge négative, et trois en apporteraient trop.

Answer

Deux ions chlorure

Question 9

9. Quelle comparaison décrit correctement les échelles caractéristiques d’un atome et de son noyau ?

L’atome est de l’ordre de

10^{-10}\,\mathrm{m}

et le noyau de

10^{-15}\,\mathrm{m}

.

L’atome est de l’ordre de

10^{-15}\,\mathrm{m}

et le noyau de

10^{-10}\,\mathrm{m}

.

L’atome et le noyau sont tous deux de l’ordre de

10^{-10}\,\mathrm{m}

.

L’atome est de l’ordre de

10^{-10}\,\mathrm{m}

et le noyau de

10^{-20}\,\mathrm{m}

.

Explication

L’échelle caractéristique de l’atome est $10^{-10}\,\mathrm{m}$ , tandis que celle du noyau est $10^{-15}\,\mathrm{m}$ . L’inversion échange ces deux échelles, et les autres propositions donnent une échelle erronée au noyau.

Answer

L’atome est de l’ordre de $$10^{-10}\,\mathrm{m}$$ et le noyau de $$10^{-15}\,\mathrm{m}$$.

Question 10

10. Un échantillon a une masse de $1{,}32 \times 10^{-25}$ et la masse d’un nucléon vaut $1{,}67 \times 10^{-27}$ . Quelle valeur approximative obtient-on pour le nombre de nucléons ?

0{,}013

nucléon

70

nucléons

79

nucléons

8

nucléons

Explication

On divise les masses : $\frac{1{,}32 \times 10^{-25}}{1{,}67 \times 10^{-27}} = \frac{1{,}32}{1{,}67} \times 10^2 \approx 79$ nucléons. Oublier le facteur lié aux puissances de dix ou inverser les masses donne un résultat erroné.

Answer

$$79$$ nucléons

QCM : Atomes, ions et espèces chimiques (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un échantillon, des millions d’entités chimiques identiques sont présentes. Comment définir l’espèce chimique correspondante ?

2. Pour estimer le nombre de nucléons d’un échantillon de masse $m_{\text{sel}}$ , quelle opération faut-il effectuer avec la masse $m_{\text{nucléon}}$ ?

3. Pour un atome dont la fiche indique $A=40$ , $Z=20$ et 20 électrons, que désignent respectivement $A$ et $Z$ ?

4. Après qu’un atome isolé a perdu trois électrons, quelle description correspond à l’entité obtenue ?

5. Un atome possède $A=31$ nucléons et $Z=15$ protons. Combien compte-t-il de neutrons ?

6. Un atome neutre gagne deux électrons. Quelle espèce obtient-on et quelle charge porte-t-elle ?

7. Un composé associe des cations de charge totale $+3$ et des anions de charge totale $-3$ . Quelle propriété des charges explique que le composé soit électriquement neutre ?

8. Pour former un composé neutre avec un ion $\mathrm{Mg^{2+}}$ et des ions $\mathrm{Cl^-}$ , combien d’ions chlorure faut-il associer à chaque ion magnésium ?

9. Quelle comparaison décrit correctement les échelles caractéristiques d’un atome et de son noyau ?

10. Un échantillon a une masse de $1{,}32 \times 10^{-25}$ et la masse d’un nucléon vaut $1{,}67 \times 10^{-27}$ . Quelle valeur approximative obtient-on pour le nombre de nucléons ?

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QCM : Atomes, ions et espèces chimiques (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un échantillon, des millions d’entités chimiques identiques sont présentes. Comment définir l’espèce chimique correspondante ?

2. Pour estimer le nombre de nucléons d’un échantillon de masse mselm_{\text{sel}}msel​, quelle opération faut-il effectuer avec la masse mnucleˊonm_{\text{nucléon}}mnucleˊon​ ?

3. Pour un atome dont la fiche indique A=40A=40A=40, Z=20Z=20Z=20 et 20 électrons, que désignent respectivement AAA et ZZZ ?

4. Après qu’un atome isolé a perdu trois électrons, quelle description correspond à l’entité obtenue ?

5. Un atome possède A=31A=31A=31 nucléons et Z=15Z=15Z=15 protons. Combien compte-t-il de neutrons ?

6. Un atome neutre gagne deux électrons. Quelle espèce obtient-on et quelle charge porte-t-elle ?

7. Un composé associe des cations de charge totale +3+3+3 et des anions de charge totale −3-3−3. Quelle propriété des charges explique que le composé soit électriquement neutre ?

8. Pour former un composé neutre avec un ion Mg2+\mathrm{Mg^{2+}}Mg2+ et des ions Cl−\mathrm{Cl^-}Cl−, combien d’ions chlorure faut-il associer à chaque ion magnésium ?

9. Quelle comparaison décrit correctement les échelles caractéristiques d’un atome et de son noyau ?

10. Un échantillon a une masse de 1,32×10−251{,}32 \times 10^{-25}1,32×10−25 et la masse d’un nucléon vaut 1,67×10−271{,}67 \times 10^{-27}1,67×10−27. Quelle valeur approximative obtient-on pour le nombre de nucléons ?

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2. Pour estimer le nombre de nucléons d’un échantillon de masse $m_{\text{sel}}$ , quelle opération faut-il effectuer avec la masse $m_{\text{nucléon}}$ ?

3. Pour un atome dont la fiche indique $A=40$ , $Z=20$ et 20 électrons, que désignent respectivement $A$ et $Z$ ?

5. Un atome possède $A=31$ nucléons et $Z=15$ protons. Combien compte-t-il de neutrons ?

7. Un composé associe des cations de charge totale $+3$ et des anions de charge totale $-3$ . Quelle propriété des charges explique que le composé soit électriquement neutre ?

8. Pour former un composé neutre avec un ion $\mathrm{Mg^{2+}}$ et des ions $\mathrm{Cl^-}$ , combien d’ions chlorure faut-il associer à chaque ion magnésium ?

10. Un échantillon a une masse de $1{,}32 \times 10^{-25}$ et la masse d’un nucléon vaut $1{,}67 \times 10^{-27}$ . Quelle valeur approximative obtient-on pour le nombre de nucléons ?