QCM : Atomistique et structure de l’atome (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle organisation décrit correctement la constitution d’un atome ?

Un noyau de protons autour duquel gravitent des neutrons et des électrons
Un noyau de protons et de neutrons autour duquel gravitent un ou plusieurs électrons
Un noyau de neutrons et d’électrons autour duquel gravitent des protons
Un noyau d’électrons autour duquel gravitent des protons et des neutrons

Un noyau de protons et de neutrons autour duquel gravitent un ou plusieurs électrons

Explication

Le noyau est composé de protons et de neutrons, tandis qu’un ou plusieurs électrons gravitent autour de lui. L’idée de placer les électrons dans le noyau confond les deux régions de l’atome.

2. Un noyau contient 8 protons et 9 neutrons ; quel est son nombre de masse AA ?

1717, car le nombre de masse est la somme des protons et des neutrons
11, car le nombre de masse est la différence entre neutrons et protons
99, car le nombre de masse correspond au nombre de neutrons
88, car le nombre de masse correspond au nombre de protons

$$17$$, car le nombre de masse est la somme des protons et des neutrons

Explication

Le nombre de masse s’obtient en additionnant les nombres de protons et de neutrons, soit 8+9=178+9=17. La valeur 8 désigne le numéro atomique, qui compte les protons plutôt que l’ensemble des nucléons.

3. À quelle quantité de matière la définition de la mole fait-elle référence ?

À la quantité ayant une masse de 12 grammes, quel que soit le corps considéré
À la quantité contenant autant d’entités que d’atomes présents dans 1 gramme de carbone 12
À la quantité contenant autant d’entités que d’atomes présents dans 12 grammes de carbone 12
À la masse, exprimée en grammes, d’un seul atome de carbone 12

À la quantité contenant autant d’entités que d’atomes présents dans 12 grammes de carbone 12

Explication

La mole est définie à partir du nombre d’atomes contenus dans 12 grammes de l’isotope carbone 12. Une masse de 12 grammes ne constitue donc pas une mole pour n’importe quel corps.

4. Que représente la masse molaire d’un corps ?

Le nombre de moles de ce corps contenues dans un gramme
La masse totale de ce corps, sans rapport avec la quantité de matière
La masse d’un gramme de ce corps, exprimée en moles par gramme
La masse d’une mole de ce corps, exprimée en grammes par mole

La masse d’une mole de ce corps, exprimée en grammes par mole

Explication

La masse molaire correspond à la masse d’une mole et s’exprime en g/mol. Le nombre de moles par gramme décrit une grandeur inverse, et non la définition de la masse molaire.

5. Que désigne le nombre quantique principal nn dans les modèles atomiques étudiés ?

La forme géométrique de l’orbitale associée à l’électron
Le niveau d’énergie auquel se trouve l’électron
L’orientation spatiale de l’orbitale dans une sous-couche
La différence d’énergie entre deux orbites successives

Le niveau d’énergie auquel se trouve l’électron

Explication

Le nombre quantique principal est un entier supérieur ou égal à 1 qui désigne le niveau d’énergie. La forme géométrique d’une orbitale est liée au nombre quantique secondaire, et non au nombre principal.

6. Quelles séries de raies constituent le spectre d’émission de l’atome d’hydrogène ?

Les séries de Bohr, de Balmer et de Paschen
Les séries de Rutherford, de Bohr et de Paschen
Les séries de Lyman, de Balmer et de Rutherford
Les séries de Lyman, de Balmer et de Paschen

Les séries de Lyman, de Balmer et de Paschen

Explication

Le spectre d’émission de l’hydrogène comprend les séries de Lyman, de Balmer et de Paschen. Rutherford et Bohr désignent des modèles atomiques, et non des séries spectrales.

7. Quel est le rôle du nombre quantique secondaire dans la description des orbitales atomiques ?

Il détermine l’énergie de l’électron et le niveau auquel appartiennent les orbitales.
Il précise le sous-niveau d’énergie et la forme géométrique des orbitales associées.
Il indique la probabilité de présence de l’électron à chaque distance du noyau.
Il distingue les cases quantiques d’une sous-couche par leur orientation dans l’espace.

Il précise le sous-niveau d’énergie et la forme géométrique des orbitales associées.

Explication

Le nombre quantique secondaire sert à identifier le sous-niveau et la forme géométrique des orbitales qui lui sont associées. Le nombre quantique principal, plutôt que le nombre secondaire, définit l’énergie de l’électron et son niveau d’énergie.

8. Lorsqu’on établit la configuration électronique fondamentale d’un atome, dans quel ordre les orbitales sont-elles remplies selon le principe de stabilité ?

En remplissant d’abord toutes les orbitales d’une même sous-couche
Par énergie croissante, dans la limite des places disponibles
Par valeur décroissante de nn, indépendamment de l’énergie
Selon l’ordre des nombres quantiques magnétiques, sans tenir compte de l’énergie

Par énergie croissante, dans la limite des places disponibles

Explication

Le principe de stabilité conduit à remplir les orbitales par ordre croissant d’énergie, sans dépasser leur capacité. Remplir selon la valeur décroissante de nn ne correspond pas à la règle d’ordre énergétique.

9. Quelle différence entre le numéro atomique ZZ et le nombre de masse AA caractérise leur rôle dans la représentation d’un atome ?

ZZ compte les électrons, tandis que AA compte les protons et les neutrons.
ZZ compte les protons et les électrons, tandis que AA compte les neutrons.
ZZ compte les neutrons, tandis que AA compte les protons et les électrons.
ZZ compte les protons, tandis que AA compte les protons et les neutrons.

$$Z$$ compte les protons, tandis que $$A$$ compte les protons et les neutrons.

Explication

Le numéro atomique indique le nombre de protons du noyau, alors que le nombre de masse est la somme des nombres de protons et de neutrons. Le nombre d’électrons ne définit pas le nombre de masse, même s’il égale ZZ dans un atome neutre.

10. Pourquoi la masse molaire de l’eau est-elle supérieure à celle d’un atome d’hydrogène ?

Parce qu’une molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène.
Parce que la masse molaire additionne deux fois la masse de l’oxygène et celle de l’hydrogène.
Parce que la masse molaire de l’eau correspond à celle de deux moles d’hydrogène.
Parce que l’eau contient deux molécules d’hydrogène et un atome d’oxygène.

Parce qu’une molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène.

Explication

La masse molaire de l’eau s’obtient en additionnant les masses molaires de ses deux atomes d’hydrogène et de son atome d’oxygène, soit M(H2O)=2M(H)+M(O)M(\mathrm{H_2O})=2M(\mathrm{H})+M(\mathrm{O}). L’eau ne contient pas deux molécules d’hydrogène : sa formule indique deux atomes d’hydrogène liés à un atome d’oxygène.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Atomistique et structure de l’atome.

De quelles particules le noyau d’un atome est-il composé ?

De protons et de neutrons.

À quelle quantité d’atomes de carbone 12 correspond une mole ?

Au nombre d’atomes contenus dans 12 grammes de carbone 12.

Que décrit la structure lacunaire de l’atome ?

Les électrons gravitent dans le vide entre le noyau et la périphérie.

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