QCM : Éléments et grandeurs chimiques CH1 (25 questions)

Explication

Selon la loi associée à Proust, un composé chimique pur contient les mêmes éléments dans les mêmes proportions en masse. L’égalité des masses totales relève de la conservation de la matière, et les rapports entre composés différents renvoient aux proportions multiples.

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par $N = A - Z$, donc $N = 41 - 19 = 22$. $60$ résulte de l’addition, tandis que $19$ correspond au nombre de protons.

Explication

Des isotopes ont le même numéro atomique $Z$, mais des nombres de masse $A$ différents; leur nombre de neutrons diffère donc également. Des numéros atomiques différents ne caractérisent pas des isotopes.

Explication

Le chlore 37 représente $24,5\,\%$ du chlore naturel; $0,245 \times 200 = 49$ atomes. $151$ correspond à l’estimation pour le chlore 35, dont l’abondance est $75,5\,\%$.

Explication

La dilution conserve la quantité de soluté, donc $C_iV_i=C_fV_f$ et $C_f=0{,}80\times25/100=0{,}20\,\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$. La concentration inchangée ignore l’augmentation du volume, et le rapport inversé conduit à une concentration supérieure à l’initiale.

Explication

L’unité u est définie comme un douzième de la masse d’un atome de carbone ¹²C. Le seizième évoque une autre référence atomique, tandis que la masse entière et le sixième ne respectent pas cette définition.

Explication

Les éléments naturels sont des mélanges d’isotopes, dont les nombres de masse diffèrent. Des ions de charges différentes restent du même élément s’ils conservent le même numéro atomique.

Explication

La masse molaire moléculaire se calcule en additionnant les contributions de tous les atomes de la molécule : ici, deux fois celle de X et trois fois celle de Y. Omettre les coefficients ignore la composition moléculaire, et la soustraction ne correspond pas à cette somme.

Explication

Un élément rassemble les atomes ou les ions ayant le même numéro atomique $Z$. La charge et le nombre d’électrons peuvent varier, tandis que le nombre de masse distingue notamment des isotopes.

Explication

Un atome neutre contient autant d’électrons que de protons, soit Z électrons, et son noyau est formé de protons et de neutrons. Le nombre total de nucléons est Z + N, mais il ne détermine pas le nombre d’électrons; les neutrons sont neutres.

Explication

Une mole correspond à $6{,}022\times10^{23}$ entités élémentaires, qu’il s’agisse d’ions, d’atomes ou de molécules. La valeur avec l’exposant 22 sous-estime le nombre, les grammes indiquent une masse et l’unité en mol⁻¹ caractérise une constante.

Explication

John Dalton propose le premier modèle de la structure de la matière en 1808. L’association à Thomson confond deux scientifiques, 1897 correspond à la mise en évidence de l’électron, et Proust est associé à la loi des proportions définies.

Explication

La concentration molaire est le nombre de moles de soluté divisé par le volume total de solution : $C=0{,}30/0{,}60=0{,}50\,\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$. Le rapport inverse donnerait 2,0, tandis que la molalité utilise la masse du solvant et la concentration massique une masse de soluté.

Explication

La loi de conservation de la matière associée à Lavoisier impose l’égalité entre la masse totale des réactifs consommés et celle des produits formés. Une perte ou un doublement de masse contredit cette conservation, tandis que les proportions définies concernent la composition d’un composé pur.

Explication

Un corps composé associe plusieurs éléments et peut se présenter sous forme de paires d’ions, comme NaCl. Le qualifier de corps simple confond plusieurs éléments avec un seul, et les formes moléculaire ou atomique ne correspondent pas à ces paires ioniques.

Explication

Les électrons se déplacent à grande vitesse autour du noyau, mais leur représentation sur des orbites est explicitement considérée comme fausse. La vitesse ne valide donc pas des trajectoires circulaires précises, et le nuage électronique n’est pas immobile ni situé dans le noyau.

Explication

La masse atomique relative d’un élément naturel est la moyenne pondérée des masses atomiques relatives de ses isotopes, en fonction de leurs proportions. La masse d’un isotope décrit cet isotope, et non l’élément; une moyenne non pondérée ignore les abondances.

Explication

La masse de l’atome est concentrée dans son noyau, tandis que le nuage électronique occupe l’essentiel de son volume. Inverser ces rôles ou attribuer à une même région les deux propriétés contredit cette distinction.

Explication

Dans une solution homogène, la concentration décrit la proportion du soluté, espèce minoritaire, et sa valeur est identique en tout point. La quantité totale de solution n’est pas cette proportion, et une variation locale contredit l’homogénéité.

Explication

Un nucléide est caractérisé par le symbole de l’élément, le nombre de masse $A$, le numéro atomique $Z$ et le nombre de neutrons $N$. Le nombre d’électrons ou la charge ne remplace pas ces caractéristiques.

Explication

L’osmolarité rapporte au volume de solution le nombre de moles de particules ou molécules osmotiquement actives et s’exprime en Osmol·L⁻¹. La molalité utilise la masse de solvant, la concentration molaire compte les moles de soluté et la concentration massique rapporte une masse au volume.

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes et tient compte des différents isotopes de l’élément. La masse d’un isotope isolé ne représente pas cette moyenne, tandis que la masse molaire moléculaire concerne une mole de molécules.

Explication

Le modèle dit du pudding de Thomson décrit l’atome neutre comme une sphère de charges positives compensées par des électrons négatifs. La sphère solide correspond à Dalton, le modèle nucléaire est associé à Rutherford et les niveaux d’énergie à Bohr.

Explication

La masse atomique relative s’obtient en rapportant la masse de l’atome à la masse de référence, soit la masse exprimée en unités u. Inverser le rapport, calculer une différence ou un produit ne donne pas cette grandeur.

Explication

Un corps simple ne contient qu’un seul élément, même lorsqu’il est constitué de molécules comme O₃. Un corps composé moléculaire associerait plusieurs éléments, tandis que les catégories atomique et ionique ne décrivent pas ici la forme donnée.