QCM : Configuration électronique et familles chimiques (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour l’atome d’aluminium de numéro atomique Z=13Z = 13, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Sa sous-couche 3s peut accueillir au maximum six électrons.
Sa configuration électronique se termine par 3s2 3p13s^2\,3p^1.
Sa sous-couche 3p contient un électron dans la configuration électronique donnée.
La sous-couche 3s contient deux électrons dans la configuration électronique donnée.
Sa sous-couche 3p peut accueillir au maximum deux électrons.

Sa configuration électronique se termine par $$3s^2\,3p^1$$. · Sa sous-couche 3p contient un électron dans la configuration électronique donnée. · La sous-couche 3s contient deux électrons dans la configuration électronique donnée.

Explication

La configuration de l’aluminium est 1s2 2s2 2p6 3s2 3p11s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^1 : elle comporte un électron en 3p et deux en 3s. Une sous-couche p peut accueillir au maximum six électrons, tandis qu’une sous-couche s peut en accueillir deux.

2. Un atome a pour configuration électronique 1s2 2s2 2p51s^2\,2s^2\,2p^5 ; concernant ses électrons de valence et la saturation de ses couches :

Ses électrons de valence contribuent aux propriétés chimiques de l’élément.
Sa couche externe n=2 peut contenir au maximum six électrons.
Sa couche externe n’est pas saturée, car elle contient sept électrons au lieu de huit.
Ses électrons de valence correspondent à l’ensemble des électrons de son cortège électronique.
Ses électrons de valence sont ceux de sa dernière couche, ici la couche de nombre quantique n=2n=2.

Ses électrons de valence contribuent aux propriétés chimiques de l’élément. · Sa couche externe n’est pas saturée, car elle contient sept électrons au lieu de huit. · Ses électrons de valence sont ceux de sa dernière couche, ici la couche de nombre quantique $$n=2$$.

Explication

La dernière couche est ici n=2n=2 et contient 2+5=72+5=7 électrons ; elle n’a donc pas atteint sa capacité maximale de huit électrons. Les électrons de valence sont ceux de cette dernière couche et contribuent aux propriétés chimiques de l’élément ; ils ne correspondent pas à l’ensemble du cortège électronique.

3. À propos de l’atome d’aluminium dont la couche externe est 3s2 3p13s^2\,3p^1 :

La sous-couche 3s porte un électron dans la configuration de cet atome.
La sous-couche 3p porte deux électrons dans la configuration de cet atome.
L’atome possède trois électrons de valence répartis dans ses sous-couches externes.
Les électrons de valence de cet atome occupent les sous-couches 3s et 3p.
La couche externe de cet atome se situe au niveau n=3n=3.

L’atome possède trois électrons de valence répartis dans ses sous-couches externes. · Les électrons de valence de cet atome occupent les sous-couches 3s et 3p. · La couche externe de cet atome se situe au niveau $$n=3$$.

Explication

Les électrons externes de l’aluminium sont répartis entre 3s² et 3p¹, soit deux plus un : trois électrons de valence au niveau n=3n=3. La sous-couche 3p contient un électron, et 3s en contient deux.

4. Un atome occupe la troisième période et la deuxième colonne du tableau périodique. Quelles propositions sont exactes ?

Sa configuration électronique se termine par 3s².
Cet élément est le magnésium, de numéro atomique Z = 12.
Sa configuration électronique complète est 1s² 2s² 2p⁶ 3s².
Sa configuration électronique complète est 1s² 2s² 2p⁶ 3p².
Cet élément est le magnésium, de numéro atomique Z = 13.

Sa configuration électronique se termine par 3s². · Cet élément est le magnésium, de numéro atomique Z = 12. · Sa configuration électronique complète est 1s² 2s² 2p⁶ 3s².

Explication

L’élément de période 3 et de colonne 2 est le magnésium, de numéro atomique 12, avec la configuration 1s² 2s² 2p⁶ 3s². Z = 13 correspond à l’aluminium, tandis que 3p² ne décrit pas cette configuration.

5. Concernant la définition d’une famille chimique, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une famille chimique rassemble des éléments ayant des propriétés physiques similaires.
Une famille chimique regroupe des éléments aux propriétés chimiques similaires.
Une famille chimique réunit des éléments ayant des numéros atomiques identiques.
Une famille chimique réunit des éléments situés dans une même période.
Une famille chimique rassemble des éléments ayant des configurations électroniques identiques.

Une famille chimique regroupe des éléments aux propriétés chimiques similaires.

Explication

Une famille chimique rassemble des éléments qui présentent des propriétés chimiques similaires. L’appartenance à une famille n’exige ni même numéro atomique, ni même configuration électronique, ni simple position dans une période.

6. Parmi les propositions suivantes concernant les métaux alcalins, lesquelles sont exactes ?

Le rubidium, le césium et le francium appartiennent aux métaux alcalins.
Le lithium, le sodium et le potassium font partie des métaux alcalins.
Le lithium, le sodium et le calcium font partie des métaux alcalins.
Les métaux alcalins cités comprennent le potassium, le rubidium et le strontium.
Les métaux alcalins cités comprennent le lithium, le sodium et le magnésium.

Le rubidium, le césium et le francium appartiennent aux métaux alcalins. · Le lithium, le sodium et le potassium font partie des métaux alcalins.

Explication

La famille des métaux alcalins comprend Li, Na, K, Rb, Cs et Fr ; les propositions qui remplacent un de ces éléments par Ca, Mg ou Sr sont donc fausses. Tous les métaux alcalins de cette famille sont très réactifs.

7. À propos des éléments de la famille des halogènes, quelles propositions sont exactes ?

La famille des halogènes comprend le fluor, le brome et l’astate.
Le fluor, le chlore et le soufre appartiennent à la famille des halogènes.
La famille des halogènes comprend le chlore, l’iode et le sélénium.
L’iode et l’astate sont également des éléments halogènes.
Le fluor, le chlore et le brome appartiennent à la famille des halogènes.

La famille des halogènes comprend le fluor, le brome et l’astate. · L’iode et l’astate sont également des éléments halogènes. · Le fluor, le chlore et le brome appartiennent à la famille des halogènes.

Explication

Les halogènes cités sont le fluor, le chlore, le brome, l’iode et l’astate. Le soufre et le sélénium ne figurent pas dans cette famille.

8. Trois atomes de lithium, de fluor et d’aluminium forment leurs ions monoatomiques stables. Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ?

L’ion fluorure F⁻ se forme par perte d’un électron et possède la configuration de l’hélium.
L’ion fluorure F⁻ se forme par gain d’un électron et possède la configuration du néon.
L’ion lithium Li⁺ se forme par gain d’un électron et possède la configuration du néon.
L’ion aluminium Al³⁺ se forme par perte de trois électrons et possède la configuration du néon.
L’ion lithium Li⁺ se forme par perte d’un électron et possède la configuration de l’hélium.

L’ion fluorure F⁻ se forme par gain d’un électron et possède la configuration du néon. · L’ion aluminium Al³⁺ se forme par perte de trois électrons et possède la configuration du néon. · L’ion lithium Li⁺ se forme par perte d’un électron et possède la configuration de l’hélium.

Explication

Le lithium perd un électron pour former Li⁺, de configuration identique à celle de l’hélium. Le fluor gagne un électron pour former F⁻, tandis que l’aluminium perd trois électrons pour former Al³⁺ ; ces deux ions ont la configuration du néon. Les deux autres propositions inversent le sens du transfert électronique et associent des configurations électroniques incorrectes.

9. Dans un exercice, on compare les ions stables formés par des éléments des colonnes 2, 1 et 17 du tableau périodique. Quelles propositions sont exactes ?

Un élément de la colonne 17 forme un ion de type X⁻ dans le tableau étudié.
Un élément de la colonne 1 forme un ion de type X⁺ dans le tableau étudié.
Un élément de la colonne du magnésium forme un ion de charge 1−, comme F⁻.
Un élément de la colonne 1 forme un ion de type X⁻ dans le tableau étudié.
Un élément de la colonne du magnésium forme un ion de charge 2+, comme Mg²⁺.

Un élément de la colonne 17 forme un ion de type X⁻ dans le tableau étudié. · Un élément de la colonne 1 forme un ion de type X⁺ dans le tableau étudié. · Un élément de la colonne du magnésium forme un ion de charge 2+, comme Mg²⁺.

Explication

Les éléments de la colonne du magnésium forment des ions de charge 2+, et les éléments des colonnes 1 et 17 forment respectivement des ions X⁺ et X⁻. L’ion F⁻ est un anion de charge 1−, et non la charge caractéristique des éléments de la colonne du magnésium. La colonne 1 est associée à X⁺, pas à X⁻.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 32 flashcards sur Configuration électronique et familles chimiques.

Que décrit la configuration électronique d’un atome ?

La répartition de ses électrons dans son état fondamental.

Quelle capacité maximale possède une sous-couche s ?

2 électrons.

Quelle capacité maximale possède une sous-couche p ?

6 électrons.

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