QCM : Cristaux et mailles cristallines (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle relation décrit correctement la composition des roches ?

Une roche est formée d’un ou de plusieurs systèmes cristallins.
Une roche est formée d’un ou de plusieurs minéraux.
Une roche est formée d’un ou de plusieurs atomes isolés.
Une roche est formée d’une seule molécule répétée.

Une roche est formée d’un ou de plusieurs minéraux.

Explication

Les roches sont constituées d’un ou de plusieurs minéraux. Les atomes et les molécules composent les minéraux, plutôt que de constituer directement la définition générale d’une roche.

2. Comment s’organisent les constituants d’un minéral ?

Des molécules composées d’atomes constituent le minéral.
Des cristaux composés de roches constituent le minéral.
Des atomes composés de molécules constituent le minéral.
Des roches composées de minéraux constituent le minéral.

Des molécules composées d’atomes constituent le minéral.

Explication

Un minéral est composé de molécules, qui sont elles-mêmes composées d’atomes. La relation inverse entre molécules et atomes ne correspond pas à cette organisation.

3. Pour distinguer deux minéraux, quelles caractéristiques peut-on examiner ?

Leur origine géographique et leur âge de formation.
Leur dureté et la forme générale de la roche qui les contient.
Leur masse totale et leur couleur en lumière artificielle.
Leur formule chimique et leur structure cristalline.

Leur formule chimique et leur structure cristalline.

Explication

La formule chimique et la structure cristalline permettent de distinguer un minéral. La masse et la couleur peuvent décrire un échantillon, mais ne remplacent pas ces deux critères d’identification.

4. Quel rôle les cristaux de carbonate de calcium jouent-ils dans les squelettes animaux ?

Leur dissolution fournit l’oxalate utilisé par les végétaux.
Leur agencement géométrique contribue à renforcer le squelette.
Leur agencement géométrique provoque des lésions chez les herbivores.
Leur accumulation empêche la formation du squelette.

Leur agencement géométrique contribue à renforcer le squelette.

Explication

Les squelettes internes ou externes des animaux contiennent des cristaux de carbonate de calcium dont l’agencement géométrique contribue à leur solidité. Les lésions buccales chez les herbivores sont plutôt associées aux raphides des végétaux.

5. Comment les raphides des végétaux peuvent-ils décourager les herbivores ?

Ces cristaux de carbonate de calcium renforcent les os des herbivores.
Ces cristaux de carbonate de calcium neutralisent les lésions de l’œsophage.
Ces cristaux d’oxalate de calcium peuvent blesser la bouche et l’œsophage.
Ces cristaux d’oxalate de calcium consolident le squelette des végétaux.

Ces cristaux d’oxalate de calcium peuvent blesser la bouche et l’œsophage.

Explication

Les raphides végétaux, constitués d’oxalate de calcium, peuvent provoquer des lésions dans la bouche et l’œsophage des herbivores et ainsi les dissuader. Le renforcement du squelette par le carbonate de calcium concerne les animaux.

6. Que désigne une maille élémentaire dans un cristal ?

Une unité géométrique où les atomes sont disposés.
Un minéral isolé qui forme la surface du cristal.
Un réseau de roches qui entoure les atomes.
Une formule chimique qui indique les molécules présentes.

Une unité géométrique où les atomes sont disposés.

Explication

La maille élémentaire est une unité géométrique dans laquelle les atomes sont disposés au sein d’un cristal. Une formule chimique décrit la composition, mais ne désigne pas cette unité géométrique.

7. Dans un cristal, qu’est-ce qui détermine le système cristallin ?

Le nombre de roches assemblées dans l’échantillon.
La géométrie de la maille élémentaire.
La formule chimique des molécules présentes.
La taille totale de l’échantillon minéral.

La géométrie de la maille élémentaire.

Explication

C’est la géométrie de la maille élémentaire qui définit le système cristallin. La formule chimique renseigne sur la composition du minéral, mais ne détermine pas son système cristallin.

8. Quel ensemble regroupe les sept systèmes cristallins cités ?

Cubique, monoclinique, quadratique, hexagonal, orthorhombique, rhomboédrique et triclinique.
Cubique, monoclinique, quadratique, hexagonal, orthorhombique, rhomboédrique et hexagonal.
Cubique, monoclinique, quadratique, hexagonal, tétragonal, rhomboédrique et triclinique.
Cubique, monoclinique, quadratique, orthorhombique, rhomboédrique, triclinique et à faces centrées.

Cubique, monoclinique, quadratique, hexagonal, orthorhombique, rhomboédrique et triclinique.

Explication

Les sept systèmes cités sont le cubique, le monoclinique, le quadratique, l’hexagonal, l’orthorhombique, le rhomboédrique et le triclinique. Le type « à faces centrées » désigne un réseau cristallin, et non l’un des systèmes de cette liste.

9. Comment définit-on la masse volumique d’un cristal à partir de sa maille ?

Comme la masse de la maille divisée par son volume
Comme la masse molaire divisée par le nombre d’atomes
Comme le volume de la maille divisé par sa masse
Comme le nombre d’atomes multiplié par le volume de la maille

Comme la masse de la maille divisée par son volume

Explication

La masse volumique correspond au rapport entre la masse de la maille et le volume de cette maille. Le rapport inverse, volume sur masse, ne donne pas une masse volumique.

10. Quelle grandeur mesure la compacité d’une maille cristalline ?

Le rapport du volume de la maille au volume occupé par les atomes
Le rapport du volume occupé par les atomes au volume de la maille
Le rapport de la masse des atomes à la masse totale de la maille
Le rapport du nombre d’atomes au nombre de faces de la maille

Le rapport du volume occupé par les atomes au volume de la maille

Explication

La compacité compare le volume effectivement occupé par les atomes au volume total de la maille. L’inversion de ce rapport ne correspond pas à la définition de la compacité.

11. Pour calculer le nombre d’atomes d’une maille, quelle contribution attribue-t-on à un atome situé sur une face ?

Un quart d’atome
Un huitième d’atome
Un atome entier
Un demi-atome

Un demi-atome

Explication

Un atome situé sur une face est partagé entre deux mailles, donc sa contribution à une maille est d’un demi-atome. Un quart correspond à un atome sur une arête, tandis qu’un huitième correspond à un atome au sommet.

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De quoi les roches sont-elles formées ?

D’un ou de plusieurs minéraux.

De quoi sont composées les molécules d’un minéral ?

D’atomes.

Quels critères permettent de distinguer un minéral ?

Sa formule chimique et sa structure cristalline.

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