QCM : Constitution de l’atome (16 questions)

Explication

Dalton reprend l’idée d’atomes insécables et les décrit comme des sphères pleines. La boule positive contenant des électrons correspond à Thomson, les grains crochus à Démocrite et les particules détachables aux électrons étudiés par Thomson.

Explication

Thomson conclut que des particules négatives provenant des atomes circulent dans les tubes cathodiques et peuvent s’en détacher : il les appelle électrons. La concentration de la charge positive dans un noyau est la déduction de Rutherford, tandis que les ions hélium et les sphères insécables renvoient à d’autres notions.

Explication

Dans le modèle de Thomson, l’atome neutre est une boule de charge positive dans laquelle sont piqués des électrons négatifs. Inverser les charges, placer les électrons autour d’un noyau ou disperser des nucléons ne décrit pas ce modèle.

Explication

En 1909, Rutherford bombarde une feuille d’or de 0,62 μm avec des particules α émises par le radium à 17 000 km/s. Les autres configurations modifient l’épaisseur, le type de particules ou leur vitesse.

Explication

Les observations distinguent trois résultats : la grande majorité traverse sans déviation, quelques particules sont légèrement déviées et environ une sur 100 000 rebondit. Les autres descriptions inversent les fréquences ou confondent déviation légère et rebond.

Explication

Les déviations et les rares rebonds conduisent Rutherford à déduire que la charge positive de l’atome occupe un très petit volume, le noyau. La charge répartie dans une boule correspond au modèle de Thomson, tandis que les électrons ne constituent pas le noyau.

Explication

Comme le noyau est cent mille fois plus petit que l’atome, la majeure partie du volume atomique est vide : on parle d’une structure lacunaire. L’atome compact confond l’atome avec un solide plein, le vide attribué au noyau inverse le constat, et des dimensions comparables contredisent le rapport donné.

Explication

Un atome neutre comporte un noyau central positif et des électrons négatifs qui se déplacent autour de lui. Les électrons dans le noyau les placent au mauvais endroit, les charges inversées attribuent les mauvais signes, et les protons en mouvement confondent les constituants du noyau avec les électrons.

Explication

Les protons et les neutrons du noyau sont appelés nucléons. Les électrons se trouvent autour du noyau, les neutrons ne désignent qu’un seul type de particule nucléaire, et le noyau est l’ensemble qui contient les nucléons.

Explication

Le proton porte une charge positive, le neutron est électriquement neutre et l’électron porte une charge négative. L’attribution négative au neutron confond les signes du neutron et de l’électron, la charge positive du neutron confond proton et neutron, et les signes inversés des électrons et protons sont erronés.

Explication

Dans un atome électriquement neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons ; avec 12 protons, il y a donc 12 électrons. En retirer ou en ajouter un crée un déséquilibre de charge, et l’absence d’électrons ne respecte pas la neutralité.

Explication

Le numéro atomique $Z$ correspond au nombre de protons du noyau : il vaut donc 12. La valeur 24 confond $Z$ avec un nombre total de nucléons, et 6 ou 0 ne correspondent pas au nombre de protons indiqué.

Explication

Le nombre de masse $A$ est le nombre total de nucléons du noyau, donc la somme des protons et des neutrons : $8 + 9 = 17$. La valeur 8 ne compte que les protons, tandis que 9 ne compte que les neutrons.

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par $N = A - Z$, soit $23 - 11 = 12$. Additionner les deux valeurs donne 34, inverser la soustraction donne −12, et 11 correspond à $Z$, le nombre de protons.

Explication

Des atomes ayant le même nombre de protons appartiennent au même élément; s’ils diffèrent par leur nombre de neutrons, ce sont des isotopes. Des numéros atomiques différents indiqueraient des éléments distincts, et une différence de neutrons exclut une composition nucléaire identique.

Explication

Dans le tableau périodique, les éléments sont rangés en ligne par numéro atomique croissant. Le nombre de masse et le nombre de neutrons ne définissent pas cet ordre, et les symboles ne sont pas classés alphabétiquement.