QCM : Cristaux et théorie cellulaire (20 questions)

Explication

Un cristal se définit par l’agencement répété de ses constituants en motifs géométriques. L’absence d’ordre caractérise le solide amorphe, tandis qu’une composition d’une seule sorte ou une forme extérieure ne définit pas un cristal.

Explication

La maille est l’unité de répétition qui, répétée indéfiniment, définit le réseau cristallin. Le cristal désigne l’ensemble ordonné, le solide amorphe manque d’ordre et une molécule est un assemblage d’atomes.

Explication

Le chlorure de sodium est un cristal ionique : ses ions Na⁺ et Cl⁻ sont organisés dans une maille cubique. Les molécules ou les atomes neutres ne correspondent pas à cette description, pas plus qu’une maille hexagonale.

Explication

Une entité située au milieu d’une arête compte pour un quart dans une maille. La moitié correspond à une face, le huitième à un sommet, et le compte entier à une entité au centre.

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse des entités au volume de la maille, soit $\rho = \frac{m_{\text{entités}}}{V_{\text{maille}}}$. Inverser le rapport, remplacer la masse par un dénombrement ou multiplier les grandeurs ne donne pas cette définition.

Explication

La nacre de l’ormeau contient 5 % de matière organique et 95 % d’aragonite, organisée en colonnes. L’inversion des proportions confond les parts minérale et organique, l’oxalate de calcium correspond à un autre cristal du vivant, et les aiguilles ou couches désordonnées ne décrivent pas l’organisation de la nacre.

Explication

Les cristaux de corticoïdes se dissolvent lentement et peuvent maintenir leur effet anti-inflammatoire local pendant plusieurs mois. Une élimination rapide néglige cette dissolution lente, l’irritation est associée à l’oxalate des raphides, et la repousse osseuse concerne des matériaux inspirés de l’hydroxyapatite.

Explication

Les minéraux du basalte et du gabbro ont une structure atomique géométrique, répétée et ordonnée, tandis que le verre du basalte est désorganisé. Inverser l’ordre des minéraux ou du verre confond leurs structures, et attribuer du verre au gabbro contredit la distinction observée.

Explication

Le basalte associe des cristaux à du verre, un solide amorphe à structure atomique désorganisée. Une matrice entièrement cristalline méconnaît la présence de verre, l’absence de cristaux est fausse, et le gabbro n’est pas la matrice du basalte.

Explication

La théorie cellulaire énonce que toute cellule provient d’une autre cellule, en plus de faire de la cellule la plus petite entité du vivant et de dire que tout être vivant est composé de cellules. L’origine directe dans la matière non vivante confond ce principe avec une autre idée sur l’apparition de la vie.

Explication

Le microscope électronique à transmission utilise un faisceau d’électrons et permet d’observer la structure interne en 2D jusqu’à $5\,000\,000\times$. Le microscope à balayage montre la surface en 3D, tandis que le microscope optique utilise la lumière et atteint un grossissement bien plus faible.

Explication

À composition identique, un refroidissement lent favorise la formation de gros cristaux, tandis qu’un refroidissement rapide produit de petits cristaux, voire un solide amorphe. L’option qui inverse les tailles confond l’effet du refroidissement rapide et celui du refroidissement lent.

Explication

Le basalte et le gabbro proviennent d’un même magma et ont la même composition chimique, mais leur structure diffère : petits cristaux dans du verre amorphe pour le basalte, gros cristaux pour le gabbro. Inverser les structures des deux roches revient à attribuer au basalte la texture du gabbro.

Explication

Plus le refroidissement est rapide, plus les cristaux formés sont petits. Des cristaux plus gros correspondent à la tendance d’un refroidissement lent, tandis que la formation d’un solide amorphe n’est pas une conséquence nécessaire dans tous les cas.

Explication

Une modélisation est une simplification de la réalité qui permet d’étudier la cristallisation quand des essais directs sur le magma sont impossibles. L’observation directe suppose des essais sur le magma, la reproduction exacte n’est pas une simplification et la composition chimique ne remplace pas l’étude de la cristallisation.

Explication

La vanilline peut passer à l’état liquide lorsqu’elle est chauffée, puis cristalliser en se refroidissant : ce comportement permet de modéliser la cristallisation. La cristallisation à chaud inverse les étapes, la même composition que le magma n’est pas requise, et la vanilline fond lorsqu’elle est chauffée.

Explication

Le protocole prévoit de chauffer les cristaux jusqu’à leur fusion, d’ajouter une lamelle, de retirer la lame de la chaleur, puis de laisser refroidir avant l’observation au microscope ou à la loupe binoculaire. Observer avant le refroidissement inverse les étapes, tandis que refroidir sur la source de chaleur ne correspond pas au protocole.

Explication

Dans l’expérience, la vanilline refroidit rapidement sur de la glace et lentement à l’air libre. L’air libre et la glace sont inversés dans la réponse correspondante, tandis que la plaque chauffante sert à chauffer la vanilline, pas à réaliser ces conditions de refroidissement.

Explication

Une molécule est un ensemble d’au moins deux atomes, identiques ou non, unis par des liaisons chimiques. Un atome est une entité isolée, tandis qu’une maille est une unité de répétition cristalline et qu’un solide amorphe ne désigne pas un assemblage moléculaire particulier.

Explication

Les raphides du pissenlit sont des aiguilles d’oxalate de calcium fabriquées dans des cellules spécialisées. Le carbonate de calcium est une composition possible d’autres raphides, tandis que les corticoïdes et la cortisone sont associés aux infiltrations articulaires.