QCM : Éléments chimiques et radioactivité (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un noyau est noté 1531P^{31}_{15}\mathrm{P}. Combien de neutrons contient-il ?

31 neutrons
15 neutrons
46 neutrons
16 neutrons

16 neutrons

Explication

Dans la notation nucléaire, le nombre de neutrons vaut N=A−ZN=A-Z, donc 31−15=1631-15=16. Répondre 15 confond protons et neutrons, 46 additionne A et Z, et 31 assimile les neutrons au nombre total de nucléons.

2. Un atome neutre possède 12 protons. Combien d’électrons possède-t-il ?

24 électrons
Aucun électron
6 électrons
12 électrons

12 électrons

Explication

La neutralité électrique implique qu’un atome contient autant de protons que d’électrons ; avec 12 protons, il possède donc 12 électrons. L’absence d’électrons ou les valeurs 24 et 6 ne respectent pas cette égalité.

3. Du carbone solide et du dioxygène gazeux réagissent pour former du dioxyde de carbone. Comment classer cette transformation ?

Transformation physique
Transformation chimique
Changement d’état
Transformation nucléaire

Transformation chimique

Explication

Une transformation chimique convertit des espèces appelées réactifs en nouvelles espèces appelées produits, comme ici le carbone et le dioxygène en dioxyde de carbone. Un changement d’état ne crée pas de nouvelles espèces, et une transformation nucléaire modifie les noyaux.

4. Dans une expérience, les noyaux des atomes présents sont modifiés. De quel type de transformation s’agit-il ?

Changement d’état
Transformation nucléaire
Transformation chimique
Transformation physique

Transformation nucléaire

Explication

Une transformation nucléaire se définit par la modification des noyaux des atomes. Une transformation chimique concerne la conversion d’espèces en d’autres espèces, tandis qu’une transformation physique correspond à un passage d’un état physique à un autre.

5. Que désigne la nucléosynthèse dans les étoiles ?

La désintégration spontanée de noyaux instables en éléments plus légers
La séparation d’un noyau lourd en deux noyaux de masse plus faible
La transformation d’atomes en ions par échange d’électrons
La formation d’éléments chimiques par des réactions nucléaires de fusion stellaire

La formation d’éléments chimiques par des réactions nucléaires de fusion stellaire

Explication

La nucléosynthèse stellaire correspond à la formation d’éléments chimiques grâce à des réactions de fusion dans les étoiles. La désintégration de noyaux instables relève de la radioactivité, et non de la nucléosynthèse.

6. Dans une fission possible de l’uranium 235, quels noyaux plus légers sont produits ?

Un noyau de xénon 94 et un noyau de strontium 140
Un noyau de krypton 140 et un noyau de baryum 94
Un noyau de xénon 140 et un noyau de strontium 94
Un noyau de césium 140 et un noyau de rubidium 94

Un noyau de xénon 140 et un noyau de strontium 94

Explication

Cette fission de l’uranium 235 produit du xénon 140 et du strontium 94, ainsi que deux neutrons. L’échange des nombres 140 et 94 entre le xénon et le strontium ne correspond pas aux produits indiqués.

7. Quel rôle joue la composition en éléments de la croûte terrestre pour la distinguer de celle des êtres vivants ?

Elle est essentiellement constituée d’hydrogène et d’hélium, comme les étoiles.
Elle est notamment dominée par l’oxygène, le silicium, l’aluminium et le fer.
Elle se caractérise surtout par le carbone, le silicium, l’hydrogène et le fer.
Elle est notamment dominée par l’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote.

Elle est notamment dominée par l’oxygène, le silicium, l’aluminium et le fer.

Explication

La croûte terrestre contient majoritairement de l’oxygène, du silicium, de l’aluminium et du fer, ce qui la distingue notamment des êtres vivants, riches en carbone et en azote. La composition proposée pour les êtres vivants ne décrit donc pas les éléments majoritaires de la croûte.

8. En quoi la radioactivité diffère-t-elle de la désintégration d’un noyau individuel sur le plan de la prévisibilité ?

La radioactivité concerne les noyaux ayant trop de nucléons, tandis que la désintégration individuelle concerne ceux ayant un excès de protons.
La radioactivité désigne l’émission de rayonnements, tandis que la désintégration d’un noyau individuel est toujours prévisible.
La radioactivité se produit dans des échantillons nombreux, tandis que la désintégration individuelle ne produit aucun rayonnement.
La radioactivité décrit une transformation spontanée de noyaux instables, tandis que l’instant de désintégration d’un noyau donné reste imprévisible.

La radioactivité décrit une transformation spontanée de noyaux instables, tandis que l’instant de désintégration d’un noyau donné reste imprévisible.

Explication

La radioactivité est la transformation spontanée de noyaux instables, mais le caractère aléatoire rend imprévisible le moment où un noyau particulier se désintègre. Un noyau individuel peut émettre un rayonnement lors de sa désintégration, mais cette émission ne permet pas d’en prévoir l’instant.

9. Pourquoi la courbe de décroissance du carbone 14 permet-elle de dater des vestiges organiques ?

Parce que les noyaux de carbone 14 cessent de se désintégrer après la formation du vestige.
Parce que le carbone 14 apparaît progressivement dans les vestiges après leur enfouissement.
Parce que la quantité de carbone 14 restante diminue au cours du temps selon une courbe caractéristique.
Parce que la demi-vie du carbone 14 varie selon l’âge des vestiges étudiés.

Parce que la quantité de carbone 14 restante diminue au cours du temps selon une courbe caractéristique.

Explication

La diminution caractéristique du nombre de noyaux radioactifs au cours du temps permet de relier la quantité de carbone 14 restante à l’âge d’un vestige organique. La demi-vie ne varie pas avec l’âge de l’échantillon : elle est caractéristique du noyau radioactif considéré.

10. Un atome est noté 1123Na^{23}_{11}\mathrm{Na}. Comment déterminer le nombre de nucléons et le nombre de protons de son noyau ?

Le noyau compte 23 nucléons, dont 12 protons.
Le noyau compte 23 nucléons, dont 11 protons.
Le noyau compte 11 nucléons, dont 23 protons.
Le noyau compte 34 nucléons, dont 11 protons.

Le noyau compte 23 nucléons, dont 11 protons.

Explication

Dans la notation nucléaire, AA indique le nombre total de nucléons et ZZ celui des protons : ici, ils valent respectivement 23 et 11. Le nombre 12 correspond aux neutrons, et non aux protons.

11. Quelle caractéristique distingue une transformation physique d’une transformation chimique ?

Elle transforme des réactifs en espèces chimiques différentes.
Elle réunit des noyaux légers en un noyau plus lourd.
Elle fait passer la matière d’un état physique à un autre.
Elle modifie les noyaux des atomes présents.

Elle fait passer la matière d’un état physique à un autre.

Explication

Une transformation physique correspond à un changement d’état de la matière, sans être définie par la formation de nouvelles espèces chimiques. La transformation chimique, elle, convertit des réactifs en produits.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Éléments chimiques et radioactivité.

De quoi est constitué un atome, et quelle est sa charge électrique ?

D’un noyau entouré d’électrons ; sa charge est neutre.

Que modifie une transformation nucléaire ?

Les noyaux des atomes.

Quelles particules constituent le noyau atomique ?

Des protons et des neutrons, appelés nucléons.

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