QCM : Dissolution et structure électronique (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans l’eau, une unité de formule d’un solide ionique contient deux cations pour chaque anion. Comment modélise-t-on sa dissolution ?

Par un solide ionique intact en solution
Par un cation aqueux et deux anions aqueux
Par deux cations et un anion sous forme neutre
Par deux cations aqueux et un anion aqueux

Par deux cations aqueux et un anion aqueux

Explication

La dissolution sépare le solide en ions aqueux en respectant les proportions de sa formule statistique. Inverser les proportions donne un cation pour deux anions ; conserver le solide intact ne représente pas la séparation ; former des espèces neutres ne décrit pas les ions aqueux.

2. Quel ensemble présente les couches électroniques dans l’ordre de leurs numéros croissants, avec leurs désignations ?

K, L, M, N, O, P, f
s, p, d, f, K, L, M
K, L, M, N, O, P, Q
Q, P, O, N, M, L, K

K, L, M, N, O, P, Q

Explication

Les couches électroniques sont numérotées de n=1n=1 à n=7n=7 et désignées dans l’ordre par K, L, M, N, O, P et Q. Les lettres s, p, d et f désignent des sous-couches ; l’ordre Q à K est inversé et f n’est pas une désignation de couche.

3. Une couche électronique porte le numéro n=4n=4. Combien d’électrons peut-elle contenir au maximum selon la règle donnée ?

1818 électrons
1616 électrons
88 électrons
3232 électrons

$$32$$ électrons

Explication

La capacité maximale est Nmax⁡=2n2N_{\max}=2n^2 ; pour n=4n=4, le calcul donne 2×42=2×16=322\times4^2=2\times16=32 électrons. Le résultat 8 oublie le carré, 16 omet le facteur 2 et 18 correspond à la capacité indiquée pour la couche de numéro 3.

4. Que signifie la règle de Klechkowski pour le remplissage des sous-couches électroniques ?

Les sous-couches se remplissent par énergie croissante, une sous-couche moins énergétique étant saturée avant la suivante.
Toutes les sous-couches d’une même couche se remplissent avant toute sous-couche de la couche suivante.
Les sous-couches se remplissent par numéro de couche croissant, même si leur énergie est supérieure.
Les électrons occupent d’abord les sous-couches de plus grande capacité, puis celles de capacité moindre.

Les sous-couches se remplissent par énergie croissante, une sous-couche moins énergétique étant saturée avant la suivante.

Explication

La règle de Klechkowski établit un remplissage par énergie croissante et demande de saturer une sous-couche moins énergétique avant de passer à une sous-couche plus énergétique. L’ordre fondé uniquement sur le numéro de couche ne convient pas, car la sous-couche 4s se remplit avant la sous-couche 3d.

5. Dans quelles colonnes de la classification périodique se trouvent les groupes principaux ?

Dans les colonnes 1, 2 et 13 à 18
Dans les colonnes 11 à 18
Dans les colonnes 1 à 10
Dans les colonnes 3 à 12

Dans les colonnes 1, 2 et 13 à 18

Explication

Les groupes principaux occupent les colonnes 1, 2 et 13 à 18, et leur configuration électronique se termine par une sous-couche s ou p. Les colonnes 3 à 12 correspondent aux groupes secondaires, associés aux éléments de transition.

6. Quel est l’objectif de l’équation modélisant la dissolution d’un solide ionique dans l’eau ?

Indiquer la formation de molécules aqueuses en conservant la masse du solide initial.
Décrire la transformation de ses ions en atomes neutres, dans les proportions de sa formule statistique.
Montrer la séparation du solide en ions aqueux sans tenir compte de leurs proportions relatives.
Représenter sa séparation en ions aqueux dans les proportions de sa formule, tout en respectant l’électroneutralité.

Représenter sa séparation en ions aqueux dans les proportions de sa formule, tout en respectant l’électroneutralité.

Explication

L’équation de dissolution décrit la séparation du solide en cations et anions aqueux selon les proportions de sa formule, avec une charge totale équilibrée. Une représentation qui ignore les proportions relatives ne permet pas de respecter correctement la formule statistique du solide.

7. Quelle différence distingue la capacité maximale d’une couche électronique de celle d’une sous-couche ?

La capacité d’une couche dépend de son numéro n selon Nmax⁡=2n2N_{\max}=2n^2, tandis que celle d’une sous-couche dépend de son type s, p, d ou f.
La capacité d’une couche dépend de son type s, p, d ou f, tandis que celle d’une sous-couche dépend de son numéro n selon Nmax⁡=2n2N_{\max}=2n^2.
La capacité d’une couche est toujours de 2 électrons, tandis que celle d’une sous-couche varie selon son numéro n.
La capacité d’une couche dépend du nombre de protons, tandis que celle d’une sous-couche dépend de la charge de l’atome.

La capacité d’une couche dépend de son numéro n selon $$N_{\max}=2n^2$$, tandis que celle d’une sous-couche dépend de son type s, p, d ou f.

Explication

Le maximum d’électrons d’une couche est déterminé par son numéro n, alors que les sous-couches s, p, d et f ont respectivement des capacités de 2, 6, 10 et 14 électrons. La deuxième réponse inverse ces deux critères : le numéro n caractérise la capacité maximale d’une couche, pas celle d’une sous-couche.

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En quels ions la dissolution d’un solide ionique dans l’eau le sépare-t-elle ?

En cations et anions aqueux, selon les proportions de sa formule statistique.

Quelle condition d’électroneutralité doit respecter une équation de dissolution ionique ?

Elle doit produire autant de charges positives que de charges négatives au total.

Quelles lettres désignent les couches électroniques numérotées de 1 à 7 ?

K, L, M, N, O, P et Q.

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