QCM : Composition et structure de l’atome — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des propositions énumère les trois particules élémentaires de l’atome ?

Le proton, le photon et l’électron
Le proton, le neutron et l’électron
L’électron, le nucléon et le cation
Le neutron, le noyau et l’ion

Le proton, le neutron et l’électron

Explication

Les trois particules élémentaires sont le proton, le neutron et l’électron. Le nucléon désigne seulement un proton ou un neutron, tandis que le noyau est un assemblage de particules.

2. Quelle association entre chaque particule et sa charge électrique est correcte ?

Proton positif, neutron neutre, électron négatif
Proton négatif, neutron neutre, électron positif
Proton neutre, neutron positif, électron négatif
Proton positif, neutron négatif, électron neutre

Proton positif, neutron neutre, électron négatif

Explication

Le proton porte une charge positive, le neutron est électriquement neutre et l’électron porte une charge négative.

3. Dans quelle région de l’atome se trouvent les nucléons ?

Dans le noyau, tandis que les électrons se trouvent autour
Autour du noyau, tandis que les électrons sont dans le noyau
Dans une couche extérieure, tandis que les électrons sont au centre
Dans les électrons, tandis que le noyau est autour d’eux

Dans le noyau, tandis que les électrons se trouvent autour

Explication

Les protons et les neutrons sont situés dans le noyau et sont appelés nucléons. Les électrons se trouvent autour du noyau.

4. Que signifie le principe de neutralité d’un atome ?

Il ne contient aucune particule portant une charge électrique
Il possède autant de neutrons que de particules chargées
Il possède autant de charges négatives que de charges positives
Il possède davantage de charges positives que de charges négatives

Il possède autant de charges négatives que de charges positives

Explication

La neutralité signifie que les charges négatives compensent les charges positives. Elle ne signifie pas que l’atome ne contient aucune particule chargée.

5. Un atome neutre possède 12 protons. Combien d’électrons possède-t-il ?

24 électrons
6 électrons
Aucun électron
12 électrons

12 électrons

Explication

Dans un atome neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons. Un atome contenant 12 protons possède donc 12 électrons.

6. Qu’est-ce qui caractérise l’identité d’un élément chimique ?

Son nombre total d’électrons uniquement
Sa masse exprimée en grammes
Son état physique à température ambiante
Son nombre de protons

Son nombre de protons

Explication

Un élément chimique est défini par son nombre de protons. Il peut exister sous forme d’atome neutre ou d’ion chargé, sans que son identité élémentaire change.

7. Que représente le numéro atomique Z d’un élément ?

Le nombre total de nucléons, comprenant protons et neutrons
Le nombre de protons, égal au nombre d’électrons dans l’atome neutre
Le nombre de neutrons présents dans le noyau
La masse totale des électrons de l’atome

Le nombre de protons, égal au nombre d’électrons dans l’atome neutre

Explication

Le numéro atomique Z correspond au nombre de protons. Dans un atome neutre, ce nombre est aussi égal au nombre d’électrons ; le nombre de nucléons correspond plutôt au nombre de masse A.

8. Selon quel critère les éléments sont-ils classés dans le tableau périodique ?

Par ordre alphabétique de symbole chimique
Par ordre croissant de nombre de masse
Par ordre croissant de numéro atomique
Par ordre décroissant de nombre de neutrons

Par ordre croissant de numéro atomique

Explication

Le tableau périodique classe les éléments selon un numéro atomique croissant, et non selon leur nombre de masse ou leur symbole.

9. Quelle succession correspond aux deux premières périodes du tableau périodique ?

H, He, puis Li, Be, B, C, N, O, F et Ne
H, Li, puis He, Be, B, C, N, O, F et Ne
He, H, puis Be, Li, B, C, N, O, F et Ne
H, He, puis C, N, O, F, Ne, Li, Be et B

H, He, puis Li, Be, B, C, N, O, F et Ne

Explication

La première période comprend successivement H et He. La deuxième comprend Li, Be, B, C, N, O, F et Ne.

10. Quelle caractéristique distingue les isotopes d’un même élément ?

Ils ont un nombre de protons et de neutrons identique, mais des électrons différents
Ils appartiennent à des éléments différents et possèdent le même nombre d’électrons
Ils ont un nombre de protons différent, mais le même nombre de neutrons
Ils ont le même nombre de protons et d’électrons, mais un nombre de neutrons différent

Ils ont le même nombre de protons et d’électrons, mais un nombre de neutrons différent

Explication

Les isotopes correspondent à des atomes d’un même élément : ils possèdent donc le même nombre de protons et d’électrons, mais diffèrent par leur nombre de neutrons.

11. Parmi les isotopes de l’hydrogène, lequel est instable ?

Aucun, car tous les isotopes de l’hydrogène sont stables
Le deutérium ²H
Le tritium ³H
Le protium ¹H

Le tritium ³H

Explication

Le protium et le deutérium sont stables, tandis que le tritium est instable.

12. Que représente le nombre de masse A d’un atome ?

Le nombre total d’électrons de l’atome
La masse exacte de l’atome exprimée en grammes
Le nombre total de nucléons du noyau
Le nombre de neutrons moins le nombre de protons

Le nombre total de nucléons du noyau

Explication

Le nombre de masse A indique le nombre total de nucléons, c’est-à-dire la somme des protons et des neutrons du noyau.

13. Pourquoi deux isotopes d’un même élément ont-ils généralement les mêmes propriétés chimiques, mais peuvent avoir des propriétés physiques différentes ?

Ils ont le même nombre d’électrons, mais des masses et une radioactivité éventuellement différentes
Ils possèdent des noyaux identiques, mais des états électroniques toujours différents
Ils ont les mêmes neutrons, mais des nombres d’électrons différents
Ils ont des nombres de protons différents, mais des masses identiques

Ils ont le même nombre d’électrons, mais des masses et une radioactivité éventuellement différentes

Explication

Les propriétés chimiques dépendent notamment du nombre d’électrons, identique pour les isotopes d’un élément. Leurs masses et leur radioactivité peuvent toutefois différer, ce qui influence certaines propriétés physiques.

14. Quelle relation traduit l’équivalence entre un défaut de masse et une énergie nucléaire ?

E = c/m²
E = mc²
E = m + c²
E = m/c²

E = mc²

Explication

Le défaut de masse est associé à une énergie nucléaire par la relation d’Einstein E = mc².

15. Quel rôle l’énergie nucléaire joue-t-elle dans le noyau atomique ?

Elle attire les électrons vers le noyau et neutralise leur charge
Elle transforme systématiquement les neutrons en électrons
Elle maintient la cohésion du noyau et s’oppose à la répulsion entre les protons
Elle sépare les nucléons et renforce la répulsion entre les protons

Elle maintient la cohésion du noyau et s’oppose à la répulsion entre les protons

Explication

L’énergie nucléaire contribue à maintenir la cohésion du noyau malgré les forces de répulsion électrostatiques exercées entre les protons positifs.

16. Quelle valeur correspond à l’unité atomique de masse, ou Dalton ?

La masse entière d’un atome de carbone 12, soit environ 1,66053 × 10⁻²⁷ kg
Douze fois la masse d’un atome de carbone 12
Un douzième de la masse d’un atome de carbone 12, soit environ 1,66053 × 10⁻²⁷ kg
La masse d’un électron exprimée en grammes par mole

Un douzième de la masse d’un atome de carbone 12, soit environ 1,66053 × 10⁻²⁷ kg

Explication

L’unité atomique de masse vaut un douzième de la masse du carbone 12 et est approximativement égale à 1,66053 × 10⁻²⁷ kg.

17. Combien d’entités contient une mole et comment ce nombre est-il appelé ?

Environ 6,022 × 10²³ entités, appelé nombre d’Avogadro
Environ 12 entités, appelé unité atomique de masse
Environ 1,66053 × 10⁻²⁷ entités, appelé nombre d’Avogadro
Environ 6,022 × 10²³ entités, appelé constante de Planck

Environ 6,022 × 10²³ entités, appelé nombre d’Avogadro

Explication

Une mole contient 6,022 × 10²³ objets, qu’il s’agisse d’atomes, de molécules ou d’ions. Ce nombre est le nombre d’Avogadro, noté N_A.

18. Quelle expression permet de calculer la masse molaire atomique isotopique d’un isotope X ?

A_m(X) = N_A / m(X), exprimée en g·mol⁻¹
A_m(X) = m(X) × N_A, exprimée en g·mol⁻¹
A_m(X) = m(X) + N_A, exprimée en mol·g⁻¹
A_m(X) = m(X) / N_A, exprimée en kg·mol⁻¹

A_m(X) = m(X) × N_A, exprimée en g·mol⁻¹

Explication

La masse molaire atomique isotopique vérifie A_m(X) = m(X) × N_A et s’exprime en g·mol⁻¹.

19. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire moyenne d’une molécule ?

En soustrayant la masse molaire du noyau de celle des électrons
En additionnant les masses molaires atomiques moyennes de tous ses atomes
En utilisant uniquement la masse molaire de l’isotope le plus abondant
En multipliant la masse molaire de chaque atome par son numéro atomique

En additionnant les masses molaires atomiques moyennes de tous ses atomes

Explication

La masse molaire moléculaire moyenne est la masse d’une mole de molécules ; elle correspond à la somme des masses molaires atomiques moyennes de leurs atomes.

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Mémorisez les réponses avec 44 flashcards sur Composition et structure de l’atome.

Quelles sont les trois particules élémentaires ?

Le proton, le neutron et l’électron.

Quelle charge porte le proton ?

Une charge positive.

Quelle charge porte l’électron ?

Une charge négative.

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