QCM : Chimie du vivant et éléments minéraux — 34 questions

Explication

La matière est organisée dans l’état solide, semi-organisée dans l’état liquide et désorganisée dans l’état gazeux. Confondre le liquide et le gaz inverse leurs niveaux d’organisation respectifs.

Explication

Le passage de l’état solide à l’état liquide s’appelle la fusion. La vaporisation désigne le passage de l’état liquide à l’état gazeux, ce qui ne correspond pas à cette situation.

Explication

L’atome est défini comme la plus petite partie indivisible composant la matière et pouvant interagir avec d’autres entités. Une molécule est au contraire un assemblage de plusieurs atomes.

Explication

La neutralité électrique résulte de l’égalité entre le nombre de protons positifs et le nombre d’électrons négatifs. Le nombre de neutrons n’intervient pas dans cette condition de charge.

Explication

Les protons et les neutrons se trouvent dans le noyau, alors que les électrons se déplacent dans le nuage électronique. L’erreur fréquente consiste à placer les électrons dans le noyau avec les particules nucléaires.

Explication

Le nombre de masse se calcule avec $A = N + Z$, donc $A = 10 + 8 = 18$. Le numéro atomique $Z$ vaut seulement le nombre de protons et ne représente pas la somme des particules du noyau.

Explication

Une molécule est un assemblage d’atomes, et sa complexité dépend du nombre et de la nature des liaisons entre eux. Un proton, un nuage électronique ou un noyau ne constitue pas une molécule selon cette définition.

Explication

Les isotopes possèdent le même numéro atomique, donc le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents. Cette différence entraîne des nombres de masse distincts.

Explication

La classification périodique comprend 7 périodes et 18 colonnes, chaque colonne correspondant à une famille d’éléments aux propriétés chimiques voisines. Les autres organisations proposées modifient le nombre de périodes, de colonnes ou le critère de regroupement.

Explication

Un ion possède une charge parce qu’il a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons, ce qui rompt la neutralité électrique de l’atome. La variation du nombre de neutrons concerne les isotopes et ne définit pas un ion.

Explication

Le gain d’électrons donne à l’atome davantage de charges négatives que de charges positives, il devient donc un anion négatif. Un cation se forme au contraire lorsqu’un atome perd des électrons.

Explication

Les éléments de la colonne 1 forment des cations de charge positive simple, ceux de la colonne 2 des cations de charge positive double, et ceux de la colonne 17 captent un électron pour devenir des anions. La confusion fréquente consiste à attribuer une charge négative aux colonnes 1 et 2.

Explication

Une liaison covalente repose sur la mise en commun d’électrons appartenant aux couches externes des atomes liés. Le transfert total d’un électron caractérise plutôt une liaison ionique.

Explication

Une liaison covalente est dite polaire lorsque les deux atomes liés sont différents, comme dans la liaison O–H. Une liaison entre atomes identiques, telle que H₂, est apolaire.

Explication

La force augmente avec le nombre de paires d’électrons partagées : une liaison triple est plus forte qu’une liaison double, elle-même plus forte qu’une liaison simple. Cette règle relie directement la multiplicité de la liaison à sa force.

Explication

Une liaison ionique se forme lorsqu’un électron est transféré d’un atome à un autre, créant un cation et un anion qui s’attirent. La mise en commun des électrons correspond à une liaison covalente.

Explication

Dans NaCl, le sodium transfère un électron au chlore et forme un cation, tandis que le chlore devient un anion ; leurs charges opposées se compensent dans le composé. Chaque ion conserve toutefois une charge électrique individuelle.

Explication

La dissolution aqueuse rompt la liaison ionique et les ions sodium et chlorure sont alors entourés par des molécules d’eau. Les ions ne disparaissent pas et ne redeviennent pas automatiquement des atomes neutres.

Explication

Une liaison hydrogène est une interaction qui ne repose ni sur un échange ni sur un partage d’électrons ; elle implique l’hydrogène d’un groupement –NH ou –OH et un atome d’oxygène ou d’azote. Le transfert d’électron décrit plutôt une liaison ionique.

Explication

Les molécules sont formées d’atomes reliés par des liaisons covalentes et contiennent souvent du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote. Les composés ioniques reposent plutôt sur des ions, ce qui correspond à une confusion fréquente.

Explication

Le carbone établit généralement quatre liaisons covalentes dans les molécules du vivant. L’oxygène en établit deux, tandis que l’hydrogène et l’azote en établissent respectivement une et trois.

Explication

Les constituants organiques possèdent des liaisons entre le carbone et l’hydrogène, contrairement aux constituants minéraux. L’eau et les sels minéraux sont notamment classés parmi les constituants minéraux.

Explication

Les constituants minéraux comprennent des macroéléments présents en quantité importante et des oligoéléments nécessaires en faible quantité. Cette classification concerne la quantité et l’importance biologique des éléments minéraux.

Explication

Le carbone, l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le phosphore et le calcium représentent ensemble 99 % des éléments chimiques constitutifs du vivant. Les quatre éléments CHON ne suffisent pas à eux seuls pour atteindre cette proportion.

Explication

L’oxygène représente environ 65 % de la masse corporelle et établit deux liaisons covalentes. Les quatre liaisons covalentes correspondent au carbone, et non à l’oxygène.

Explication

Le carbone représente 18 % de la masse corporelle et constitue principalement les molécules organiques, notamment les glucides et les lipides. La détermination du pH par les ions H+ relève de l’hydrogène.

Explication

L’hydrogène représente 9,5 % de la masse corporelle, accompagne le carbone dans les molécules organiques et peut former des ions H+ dont la concentration détermine le pH. Les protéines et les acides nucléiques contiennent principalement de l’azote selon l’unité correspondante.

Explication

Les macroéléments sont abondants dans l’organisme, avec une quantité supérieure à 5 g et des besoins journaliers dépassant 50 mg. La valeur d’environ 1 mg/kg ou moins caractérise plutôt les oligoéléments.

Explication

Le calcium intervient notamment dans la contraction musculaire, la transmission nerveuse et la coagulation, en plus de son rôle structural dans les os et les dents. La synthèse des hormones thyroïdiennes relève de l’iode, tandis que le transport de l’oxygène dépend du fer.

Explication

Les besoins quotidiens en potassium sont estimés entre 2 et 4 g, notamment en lien avec ses rôles dans la conduction nerveuse et la contraction musculaire. Un apport de 1 à 2 g correspond plutôt à la recommandation concernant le sodium.

Explication

Un apport sodé dépassant 4 g par jour est considéré comme trop élevé, alors que l’apport recommandé se situe entre 1 et 2 g. La fourchette de 2 à 4 g est associée aux besoins en potassium.

Explication

Les oligoéléments sont présents à environ 1 mg/kg ou moins, mais leur faible quantité ne diminue pas leur caractère essentiel. Les quantités supérieures à 5 g et les apports dépassant 50 mg décrivent les macroéléments.

Explication

Un oligoélément indispensable doit avoir une concentration régulée, une carence entraînant des anomalies structurales et physiologiques, et un apport isolé capable de prévenir ou guérir ces troubles. Une simple présence abondante ou une modification sensorielle ne suffit pas à établir cette indispensabilité.

Explication

Le fer entre dans la composition de l’hémoglobine et de la myoglobine, alors que l’iode permet la synthèse des hormones thyroïdiennes. L’association inverse entre ces deux éléments constitue la confusion principale à éviter.