QCM : Échelle microscopique de la matière (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description définit correctement un atome ?

Une particule constituée de protons et de neutrons, sans électrons
Une particule constituée uniquement de protons et d’électrons
Une particule constituée d’électrons et de neutrons, sans protons
Une particule constituée d’électrons, de protons et de neutrons

Une particule constituée d’électrons, de protons et de neutrons

Explication

Un atome est une particule de matière qui contient des électrons, des protons et des neutrons. Le terme nucléon désigne plutôt un proton ou un neutron, et non l’ensemble de l’atome.

2. Quelle association entre particule et charge électrique est correcte ?

Électron négatif, proton sans charge, neutron positif
Électron positif, proton négatif, neutron sans charge
Électron sans charge, proton positif, neutron négatif
Électron négatif, proton positif, neutron sans charge

Électron négatif, proton positif, neutron sans charge

Explication

Les électrons portent une charge négative, les protons une charge positive et les neutrons sont neutres. Confondre les charges des électrons et des protons inverse leurs propriétés électriques.

3. Que regroupe le noyau d’un atome ?

Les protons et les neutrons, appelés nucléons
Les protons et les électrons, appelés particules chargées
Les électrons et les neutrons, appelés particules périphériques
Les électrons autour des neutrons, appelés nuage nucléaire

Les protons et les neutrons, appelés nucléons

Explication

Le noyau contient les protons et les neutrons, qui portent ensemble le nom de nucléons. Les électrons se trouvent dans la région située autour du noyau, appelée nuage électronique.

4. Quel ordre de grandeur correspond à la taille d’un atome, noyau et nuage électronique compris ?

1×105 m1 \times 10^{5}\ \mathrm{m}
1×10−15 m1 \times 10^{-15}\ \mathrm{m}
1×10−5 m1 \times 10^{-5}\ \mathrm{m}
1×10−10 m1 \times 10^{-10}\ \mathrm{m}

$$1 \times 10^{-10}\ \mathrm{m}$$

Explication

La taille d’un atome est de l’ordre de 1×10−10 m1 \times 10^{-10}\ \mathrm{m}. La valeur 1×10−15 m1 \times 10^{-15}\ \mathrm{m} correspond plutôt à l’ordre de grandeur du noyau.

5. En utilisant une taille atomique de 1×10−10 m1 \times 10^{-10}\ \mathrm{m} et une taille nucléaire de 1×10−15 m1 \times 10^{-15}\ \mathrm{m}, quel est leur rapport ?

1×1051 \times 10^{5}
1×10−251 \times 10^{-25}
1×10−51 \times 10^{-5}
1×10251 \times 10^{25}

$$1 \times 10^{5}$$

Explication

Le rapport se calcule par 1×10−101×10−15=1×105\frac{1 \times 10^{-10}}{1 \times 10^{-15}}=1 \times 10^{5}. Soustraire les exposants dans ce quotient donne −10−(−15)=5-10-(-15)=5, et non −5-5.

6. Dans l’écriture symbolique ZAX^{A}_{Z}X, que représente la lettre AA ?

Le nombre d’électrons autour du noyau
Le symbole de l’élément chimique
Le nombre de protons du noyau
Le nombre total de nucléons

Le nombre total de nucléons

Explication

Dans cette notation, AA indique le nombre total de nucléons, c’est-à-dire la somme des protons et des neutrons. Le nombre de protons est représenté par ZZ.

7. Dans l’écriture symbolique ZAX^{A}_{Z}X, que représente ZZ ?

Le nombre de neutrons présents dans le noyau
Le nombre de protons, appelé numéro atomique
Le nombre total de nucléons du noyau
Le symbole chimique de l’élément considéré

Le nombre de protons, appelé numéro atomique

Explication

Le nombre ZZ correspond au nombre de protons et porte le nom de numéro atomique. Le nombre total de nucléons est donné par AA, tandis que XX désigne le symbole chimique.

8. Pourquoi un atome est-il électriquement neutre avant toute transformation ?

Il possède une charge positive compensée par ses neutrons
Il contient davantage d’électrons que de protons
Il possède autant de protons que d’électrons
Il possède autant de neutrons que de protons

Il possède autant de protons que d’électrons

Explication

La neutralité électrique résulte de l’égalité entre le nombre de protons, chargés positivement, et le nombre d’électrons, chargés négativement. Les neutrons n’ont pas de charge électrique et ne compensent donc pas les protons.

9. Que devient un atome lorsqu’il gagne ou perd des électrons ?

Il devient une molécule
Il devient un neutron
Il devient un isotope
Il devient un ion

Il devient un ion

Explication

La perte ou le gain d’électrons modifie la charge électrique de l’atome et le transforme en ion. Un isotope se distingue plutôt par son nombre de neutrons, tandis qu’une molécule résulte de l’association d’atomes.

10. Quelle différence distingue un ion d’un atome neutre du même élément ?

L’ion possède un nombre d’électrons différent
L’ion possède un noyau composé de neutrons différents
L’ion possède une masse atomique nécessairement plus élevée
L’ion possède un nombre de protons différent

L’ion possède un nombre d’électrons différent

Explication

Un ion se forme lorsqu’un atome gagne ou perd des électrons, tandis que son nombre de protons reste inchangé. Modifier le nombre de protons changerait l’élément chimique, et non son état d’ionisation.

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Qu'est-ce qu'un atome ?

Une particule qui compose la matière constituée d'électrons, protons et neutrons.

Quelle charge portent les électrons ?

Une charge négative.

Quelle charge portent les protons ?

Une charge positive.

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