QCM : Atomes, ions et molécules (18 questions)

Explication

Les nucléons sont les protons, de charge positive, et les neutrons, de charge nulle. Les neutrons négatifs ont une charge erronée, les électrons ne sont pas des nucléons, et les protons ne sont pas neutres.

Explication

La règle de stabilité indique que les atomes tendent à obtenir la configuration du gaz noble le plus proche ; dans ce cas, il s’agit de l’octet du néon. Le duet de l’hélium est une autre configuration stable, mais ce n’est pas celle visée ici.

Explication

Les éléments d’une même période ont le même nombre de couches électroniques occupées. Les électrons de valence et les propriétés chimiques semblables caractérisent plutôt une même colonne, tandis que des éléments distincts n’ont pas le même numéro atomique.

Explication

Les atomes liés dans une molécule forment un état plus stable que ces mêmes atomes pris séparément. L’idée que les atomes séparés seraient plus stables inverse cette comparaison, tandis que le nombre d’atomes ou leurs électrons de valence ne définissent pas ici la stabilité relative.

Explication

L’énergie de liaison est l’énergie qu’il faut fournir pour rompre la liaison entre deux atomes, et son unité est le joule. L’énergie libérée lors de la formation concerne le processus inverse, tandis que le watt mesure une puissance.

Explication

Une liaison covalente est un doublet liant constitué par la mise en commun d’un électron de valence de chacun des deux atomes. Un doublet non liant ne participe pas à une liaison, et un transfert d’électrons décrit une autre interaction.

Explication

L’atome possède un noyau central autour duquel se déplacent les électrons, qui forment le cortège électronique. Le cortège central inverse les rôles, les électrons dans le noyau confondent les constituants, et des nucléons dispersés ne correspondent pas à cette organisation.

Explication

Les électrons de valence occupent la couche dont le nombre $n$ est le plus élevé, ici la couche 3. La couche 1 est la plus proche du noyau, tandis que la quantité d’électrons ou le remplissage d’une sous-couche ne définissent pas la couche de valence.

Explication

La configuration électronique décrit comment les électrons sont répartis entre les couches et les sous-couches. Le nombre de nucléons concerne le noyau, les électrons de valence ne constituent qu’une partie de la répartition, et la période indique une position dans le tableau.

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par $N=A-Z$, donc $31-15=16$. La valeur 15 reprend Z, 46 additionne A et Z, et 31 reprend A sans soustraire les protons.

Explication

La stabilité des gaz nobles vient de leur couche de valence saturée : l’hélium possède un duet, tandis que le néon et l’argon possèdent un octet. Les autres réponses intervertissent ces configurations ou attribuent la même configuration aux trois.

Explication

Un atome neutre possède autant d’électrons que de protons : ses charges opposées se compensent, ici avec 12 électrons et une charge totale nulle. La charge positive du noyau ne tient pas compte des électrons, et leur charge n’a pas le même signe que celle des protons.

Explication

Deux ions $\mathrm{Fe^{3+}}$ apportent une charge totale de $+6$ et trois ions $\mathrm{O^{2-}}$ une charge de $-6$ ; la formule neutre est donc $\mathrm{Fe_2O_3}$. $\mathrm{Fe_3O_2}$ inverse les indices, tandis que les autres formules ne compensent pas les charges.

Explication

La perte d’électrons forme un cation positif ; le gain d’électrons forme un anion négatif. Un atome qui a perdu des électrons n’est plus neutre, et un solide ionique est un assemblage d’ions plutôt qu’un ion unique.

Explication

La dissociation nécessite un apport d’énergie afin de rompre les liaisons de la molécule. Retirer de l’énergie inverse le sens requis, et l’absence d’échange ne permet pas la rupture des liaisons.

Explication

Une molécule est électriquement neutre et comprend au moins deux atomes liés par des liaisons covalentes. Une espèce chargée est un ion, un atome isolé ne constitue pas une molécule et des atomes sans liaison ne répondent pas à cette définition.

Explication

Dans un solide ionique, les cations et les anions sont présents dans des proportions qui compensent leurs charges : l’ensemble est électriquement neutre. La neutralité n’implique ni l’absence d’ions ni un nombre égal de cations et d’anions.

Explication

Un atome peut former un ion monoatomique stable en perdant ou en gagnant des électrons afin d’atteindre la configuration du gaz noble le plus proche. Modifier le noyau ne correspond pas à ce mécanisme, et l’association avec un autre atome forme une molécule.