QCM : Configuration et propriétés périodiques (11 questions)

Question 1

1. Un échantillon présente une phase liquide et une phase solide distinctes. Comment qualifie-t-on ce système ?

Hétérogène, car il comporte plusieurs phases

Hétérogène, car ses constituants sont des atomes différents

Homogène, car ses phases appartiennent au même échantillon

Homogène, car il contient une phase liquide

Explication

La coexistence de phases solide et liquide distinctes caractérise un système hétérogène. Un système homogène comporte une seule phase, même si sa matière est présente en quantité importante.

Answer

Hétérogène, car il comporte plusieurs phases

Question 2

2. Une substance est formée de molécules O₂. S’agit-il d’un corps simple ou d’un corps composé ?

D’un corps simple, car ses molécules contiennent des atomes identiques

D’un corps composé, car ses molécules sont constituées d’atomes d’oxygène

D’un corps composé, car ses molécules comportent plusieurs atomes

D’un corps simple, car chaque molécule correspond à une seule phase

Explication

O₂ ne contient qu’un seul type d’atome, ce qui caractérise un corps simple. Un corps composé, tel que H₂O, contient des atomes de différents éléments.

Answer

D’un corps simple, car ses molécules contiennent des atomes identiques

Question 3

3. Quelle quantité de matière correspond à une mole d’entités élémentaires ?

Une quantité contenant

6{,}022\ 140\ 76 \times 10^{23}

grammes d’entités

Une quantité correspondant à un seul atome ou une seule molécule

Une quantité contenant exactement

6{,}022\ 140\ 76 \times 10^{23}

entités

Une quantité dont la masse vaut exactement un gramme

Explication

La mole est définie comme la quantité de matière contenant exactement $6{,}022\ 140\ 76 \times 10^{23}$ entités élémentaires. Cette définition porte sur le nombre d’entités, pas sur une masse fixe en grammes.

Answer

Une quantité contenant exactement $$6{,}022\ 140\ 76 \times 10^{23}$$ entités

Question 4

4. Pour estimer la masse d’un atome dont le nombre de masse est $A=12$ , quelle relation faut-il utiliser ?

m_a \approx 12 \times 10^{-27}\ \mathrm{kg}

m_a \approx 1{,}67 \times 10^{-27} \div 12\ \mathrm{kg}

m_a \approx 1{,}67 \times 10^{-27} \times 12\ \mathrm{kg}

m_a \approx 1{,}67 \times 10^{-27} \times Z\ \mathrm{kg}

Explication

La masse atomique approximative s’obtient en multipliant $1{,}67 \times 10^{-27}\ \mathrm{kg}$ par le nombre de masse $A$ , ici 12. Utiliser $Z$ à la place de $A$ négligerait la contribution des neutrons au nombre de nucléons.

Answer

$$m_a \approx 1{,}67 \times 10^{-27} \times 12\ \mathrm{kg}$$

Question 5

5. Que désigne le terme « isotope » pour des atomes d’un même élément ?

Des atomes ayant le même nombre de neutrons, mais des nombres de protons différents

Des atomes ayant des nombres identiques de protons et de neutrons, mais des charges différentes

Des atomes ayant le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents

Des atomes ayant des nombres différents de protons et de neutrons, mais la même masse molaire

Explication

Des isotopes appartiennent au même élément parce qu’ils ont le même nombre de protons, tandis que leur nombre de neutrons diffère. Des nombres de protons différents caractérisent des éléments différents, même si le nombre de neutrons est identique.

Answer

Des atomes ayant le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents

Question 6

6. À quelle valeur du nombre de masse $A$ la courbe d’Aston présente-t-elle un maximum d’énergie moyenne de cohésion, associé aux noyaux les plus stables ?

À environ

A=200

, dans la région des noyaux les plus stables

À environ

A=60

, dans la région des noyaux les plus stables

À environ

A=120

, dans la région des noyaux les plus stables

À environ

A=30

, dans la région des noyaux les plus stables

Explication

Le maximum d’énergie moyenne de cohésion se situe vers $A=60$ , ce qui correspond à la zone des noyaux les plus stables. Une valeur proche de $A=200$ concerne des noyaux lourds, qui peuvent gagner en stabilité par fission, mais ne correspond pas au maximum de la courbe.

Answer

À environ $$A=60$$, dans la région des noyaux les plus stables

Question 7

7. Quel rôle joue l’absorption d’un photon dans le modèle de Bohr pour un hydrogénoïde ?

Elle fournit à l’électron l’énergie nécessaire pour atteindre un niveau excité.

Elle transforme l’électron en photon tout en conservant le niveau énergétique.

Elle arrache nécessairement l’électron sans passage par un niveau excité.

Elle permet à l’électron de revenir vers un niveau d’énergie inférieur.

Explication

L’absorption apporte de l’énergie à l’électron, qui passe alors à un niveau excité. À l’inverse, l’émission d’un photon accompagne le retour vers un niveau plus bas.

Answer

Elle fournit à l’électron l’énergie nécessaire pour atteindre un niveau excité.

Question 8

8. En quelle année Louis de Broglie a-t-il étendu la dualité onde-corpuscule aux particules matérielles en mouvement ?

En 1924, lorsqu’il a formulé le principe d’incertitude sur la position et la quantité de mouvement.

En 1926, lorsqu’il a établi l’équation permettant de calculer les fonctions d’onde.

En 1924, lorsqu’il a proposé cette extension aux particules matérielles.

En 1926, lorsqu’il a décrit les quatre nombres quantiques de l’électron.

Explication

Louis de Broglie a étendu la dualité onde-corpuscule à toute particule matérielle en mouvement en 1924. L’année 1926 correspond à l’établissement de l’équation de Schrödinger, et non à cette proposition.

Answer

En 1924, lorsqu’il a proposé cette extension aux particules matérielles.

Question 9

9. Quelle différence distingue la couche de valence du cœur électronique dans une configuration simplifiée ?

La couche de valence désigne les électrons de spin positif, tandis que le cœur réunit ceux de spin négatif.

La couche de valence regroupe les électrons des sous-couches complètes, tandis que le cœur comprend les électrons célibataires les plus externes.

La couche de valence comprend la couche externe occupée et toute sous-couche interne incomplète, tandis que le cœur regroupe les électrons associés au gaz rare.

La couche de valence comprend les électrons des sous-couches d et f, tandis que le cœur réunit ceux des sous-couches s et p.

Explication

La couche de valence correspond à la couche externe occupée, complétée par une éventuelle sous-couche interne incomplète, et elle gouverne en priorité les propriétés chimiques. Le cœur, lui, peut être représenté par la configuration d’un gaz rare; il ne se définit pas par le spin des électrons.

Answer

La couche de valence comprend la couche externe occupée et toute sous-couche interne incomplète, tandis que le cœur regroupe les électrons associés au gaz rare.

Question 10

10. Quel scientifique est associé à la règle de Hund, qui prescrit de répartir les électrons dans les orbitales dégénérées avant de les apparier ?

Friedrich Hund

Wolfgang Pauli

Niels Bohr

Erwin Schrödinger

Explication

Friedrich Hund est associé à la règle qui impose de placer d’abord un électron dans chaque orbitale d’une même sous-couche avant de former des paires. Pauli est plutôt associé au principe d’exclusion, qui limite à deux le nombre d’électrons d’une orbitale et leur impose des spins opposés.

Answer

Friedrich Hund

Question 11

11. Au cours d’une période, pourquoi la charge nucléaire effective des électrons de valence s et p augmente-t-elle généralement d’environ 0,65 d’un élément au suivant ?

Le numéro atomique augmente de 0,35, tandis que l’écran augmente d’environ 1.

Le numéro atomique augmente de 1, tandis que l’écran augmente d’environ 0,35.

Le numéro atomique reste constant, tandis que l’écran diminue d’environ 0,65.

Le numéro atomique augmente de 1, tandis que l’écran augmente d’environ 0,65.

Explication

La charge effective est la différence entre le numéro atomique et la constante d’écran : l’augmentation de 1 de Z, compensée par une hausse de l’écran d’environ 0,35, produit une hausse nette de 0,65. Une hausse de l’écran de 0,65 laisserait plutôt une augmentation nette de 0,35.

Answer

Le numéro atomique augmente de 1, tandis que l’écran augmente d’environ 0,35.

QCM : Configuration et propriétés périodiques (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon présente une phase liquide et une phase solide distinctes. Comment qualifie-t-on ce système ?

2. Une substance est formée de molécules O₂. S’agit-il d’un corps simple ou d’un corps composé ?

3. Quelle quantité de matière correspond à une mole d’entités élémentaires ?

4. Pour estimer la masse d’un atome dont le nombre de masse est $A=12$ , quelle relation faut-il utiliser ?

5. Que désigne le terme « isotope » pour des atomes d’un même élément ?

6. À quelle valeur du nombre de masse $A$ la courbe d’Aston présente-t-elle un maximum d’énergie moyenne de cohésion, associé aux noyaux les plus stables ?

7. Quel rôle joue l’absorption d’un photon dans le modèle de Bohr pour un hydrogénoïde ?

8. En quelle année Louis de Broglie a-t-il étendu la dualité onde-corpuscule aux particules matérielles en mouvement ?

9. Quelle différence distingue la couche de valence du cœur électronique dans une configuration simplifiée ?

10. Quel scientifique est associé à la règle de Hund, qui prescrit de répartir les électrons dans les orbitales dégénérées avant de les apparier ?

11. Au cours d’une période, pourquoi la charge nucléaire effective des électrons de valence s et p augmente-t-elle généralement d’environ 0,65 d’un élément au suivant ?

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QCM : Configuration et propriétés périodiques (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon présente une phase liquide et une phase solide distinctes. Comment qualifie-t-on ce système ?

2. Une substance est formée de molécules O₂. S’agit-il d’un corps simple ou d’un corps composé ?

3. Quelle quantité de matière correspond à une mole d’entités élémentaires ?

4. Pour estimer la masse d’un atome dont le nombre de masse est A=12A=12A=12, quelle relation faut-il utiliser ?

5. Que désigne le terme « isotope » pour des atomes d’un même élément ?

6. À quelle valeur du nombre de masse AAA la courbe d’Aston présente-t-elle un maximum d’énergie moyenne de cohésion, associé aux noyaux les plus stables ?

7. Quel rôle joue l’absorption d’un photon dans le modèle de Bohr pour un hydrogénoïde ?

8. En quelle année Louis de Broglie a-t-il étendu la dualité onde-corpuscule aux particules matérielles en mouvement ?

9. Quelle différence distingue la couche de valence du cœur électronique dans une configuration simplifiée ?

10. Quel scientifique est associé à la règle de Hund, qui prescrit de répartir les électrons dans les orbitales dégénérées avant de les apparier ?

11. Au cours d’une période, pourquoi la charge nucléaire effective des électrons de valence s et p augmente-t-elle généralement d’environ 0,65 d’un élément au suivant ?

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4. Pour estimer la masse d’un atome dont le nombre de masse est $A=12$ , quelle relation faut-il utiliser ?

6. À quelle valeur du nombre de masse $A$ la courbe d’Aston présente-t-elle un maximum d’énergie moyenne de cohésion, associé aux noyaux les plus stables ?