QCM : L’atome et ses modèles (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un modèle historique situe les électrons autour du noyau, mais précise qu’ils suivent des trajectoires bien définies. À quel modèle correspond-il ?

Au modèle de Rutherford
Au modèle de Thomson
Au modèle de Bohr
Au modèle de Dalton

Au modèle de Bohr

Explication

Bohr améliore le modèle de Rutherford en proposant des orbites définies pour les électrons. Rutherford décrit des électrons en mouvement aléatoire, Thomson les inclut dans une charge positive et Dalton conçoit des atomes indivisibles.

2. Un élève compare les ordres de grandeur des diamètres d’un atome et de son noyau. Quelle paire de valeurs doit-il retenir ?

Atome : 10−1510^{-15} m ; noyau : 10−1510^{-15} m
Atome : 10−1010^{-10} m ; noyau : 10−1510^{-15} m
Atome : 10−1510^{-15} m ; noyau : 10−1010^{-10} m
Atome : 10−1010^{-10} m ; noyau : 10−1010^{-10} m

Atome : $$10^{-10}$$ m ; noyau : $$10^{-15}$$ m

Explication

Le diamètre de l’atome est de l’ordre de 10−1010^{-10} m, tandis que celui du noyau est de l’ordre de 10−1510^{-15} m. Intervertir ces valeurs inverse les échelles, et attribuer une même valeur aux deux dimensions efface leur différence.

3. Dans un modèle d’atome, quelle description correspond à la disposition de ses principales parties ?

Le noyau est au centre, les électrons gravitent autour et le reste est compact
Les électrons sont au centre, le noyau l’entoure et le reste est vide
Le noyau est au centre, les électrons gravitent autour et le reste est vide
Le noyau est à la périphérie, les électrons sont au centre et le reste est vide

Le noyau est au centre, les électrons gravitent autour et le reste est vide

Explication

Le noyau se trouve au centre, les électrons gravitent autour et le reste de l’atome est constitué de vide. Les autres descriptions déplacent le noyau ou les électrons, ou remplacent à tort le vide par une matière compacte.

4. Quel modèle Joseph John Thomson propose-t-il en 1904 après avoir découvert l’électron en 1897 ?

Des électrons négatifs tournant autour d’un noyau positif dans le vide
Des électrons négatifs circulant sur des orbites définies autour du noyau
Des électrons négatifs inclus dans une charge positive, comme dans un pudding
Des atomes indivisibles constituant la matière

Des électrons négatifs inclus dans une charge positive, comme dans un pudding

Explication

Le modèle de Thomson représente des électrons négatifs inclus dans une charge positive, à la manière d’un pudding. Le noyau entouré d’électrons renvoie à Rutherford, les orbites définies à Bohr et les atomes indivisibles à Dalton.

5. Quel élément distingue le modèle atomique de Rutherford de celui de Thomson ?

L’atome est une particule indivisible dépourvue de structure interne
Les électrons suivent des orbites bien définies autour d’un noyau positif
La charge positive est répartie dans tout l’atome, avec des électrons inclus
La charge positive est concentrée dans un noyau, et l’atome est en grande partie vide

La charge positive est concentrée dans un noyau, et l’atome est en grande partie vide

Explication

Rutherford décrit un noyau positif autour duquel se déplacent des électrons négatifs, le reste de l’atome étant du vide. La charge positive répartie correspond au modèle de Thomson, les orbites définies à Bohr et l’absence de structure interne à Dalton.

6. Comment appelle-t-on les particules qui constituent le noyau atomique ?

Les protons et les électrons
Les protons et les neutrons
Les neutrons et les électrons
Les électrons et les nucléons

Les protons et les neutrons

Explication

Les protons et les neutrons sont les nucléons qui composent le noyau. Les électrons gravitent autour du noyau et ne font donc pas partie des nucléons.

7. Un atome neutre possède 7 protons. Combien d’électrons contient-il, et quel est son élément ?

8 électrons et il s’agit d’oxygène
6 électrons et il s’agit de carbone
7 électrons et il s’agit de carbone
7 électrons et il s’agit d’azote

7 électrons et il s’agit d’azote

Explication

Un atome neutre a autant d’électrons que de protons, et le nombre de protons détermine l’élément : 7 protons correspondent à l’azote. Le carbone possède 6 protons, donc un atome de carbone neutre compte 6 électrons.

8. Dans la notation d’un noyau atomique, quelle fonction remplit le nombre AA ?

Il indique le nombre de neutrons du noyau.
Il indique le nombre total de nucléons du noyau.
Il indique le nombre de protons du noyau.
Il indique le nombre d’électrons de l’atome neutre.

Il indique le nombre total de nucléons du noyau.

Explication

Le nombre AA représente le nombre total de nucléons, c’est-à-dire les protons et les neutrons du noyau. Le nombre de protons est indiqué par ZZ, tandis que le nombre de neutrons se calcule par N=A−ZN = A - Z.

9. Les isotopes de l’oxygène 16, 17 et 18 ont-ils été caractérisés par une même composition nucléaire ou par des compositions différentes ?

Ils ont été caractérisés par des nombres de protons différents et des nombres de neutrons différents.
Ils ont été caractérisés par des nombres de protons différents et le même nombre de neutrons.
Ils ont été caractérisés par le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents.
Ils ont été caractérisés par le même nombre de protons et le même nombre de neutrons.

Ils ont été caractérisés par le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents.

Explication

Ces isotopes possèdent chacun 8 protons, tandis que leur nombre de neutrons varie de 8 à 10. Des protons différents indiqueraient des éléments différents, et non des isotopes d’un même élément.

10. En quoi le modèle de Dalton se distingue-t-il de celui de Thomson quant à la divisibilité de l’atome ?

Dalton propose des électrons autour d’un noyau, tandis que Thomson décrit un atome constitué de vide.
Dalton intègre des électrons dans une charge positive, tandis que Thomson présente l’atome comme indivisible.
Dalton considère l’atome comme indivisible, tandis que Thomson y introduit des électrons.
Dalton décrit un noyau positif, tandis que Thomson place les électrons sur des orbites définies.

Dalton considère l’atome comme indivisible, tandis que Thomson y introduit des électrons.

Explication

Dalton reprend l’idée d’atomes indivisibles, alors que la découverte de l’électron conduit Thomson à proposer un modèle où cette particule est intégrée dans une charge positive. Le noyau positif entouré d’électrons correspond au modèle de Rutherford, et non à celui de Dalton.

11. Quelle conséquence découle du fait que le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l’atome ?

La majeure partie de la masse de l’atome est répartie dans les électrons.
La majeure partie du volume de l’atome est constituée de vide.
Le noyau se situe à l’extérieur de l’atome.
Les électrons occupent un volume plus petit que celui du noyau.

La majeure partie du volume de l’atome est constituée de vide.

Explication

La très petite taille du noyau par rapport à celle de l’atome implique que l’espace entre le noyau central et les électrons est principalement vide. Cette différence de dimensions ne signifie pas que les électrons occupent un volume inférieur à celui du noyau.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur L’atome et ses modèles.

En quelle année John Dalton reprend-il l’idée des atomes indivisibles ?

1804.

Quel est l’ordre de grandeur du diamètre d’un atome ?

10−10 m10^{-10}\,\text{m}

Où se trouve le noyau dans l’atome, et que constitue le reste de l’atome ?

Le noyau est au centre et le reste de l’atome est constitué de vide.

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