QCM : Liaison ionique et cristaux (11 questions)

Question 1

1. Lors de la formation de NaCl, comment les électrons sont-ils transférés entre les atomes de sodium et de chlore ?

Le sodium et le chlore partagent un électron, formant des atomes neutres liés.

Le sodium et le chlore cèdent chacun un électron, formant Na²⁺ et Cl²⁻.

Le chlore cède un électron au sodium, formant Na⁺ et Cl⁻.

Le sodium cède un électron au chlore, formant Na⁺ et Cl⁻.

Explication

Le sodium perd un électron tandis que le chlore le capte, ce qui produit les ions Na⁺ et Cl⁻. L’idée d’un partage correspond à une liaison covalente et ne décrit pas le transfert d’électron dans NaCl.

Answer

Le sodium cède un électron au chlore, formant Na⁺ et Cl⁻.

Question 2

2. Dans un réseau ionique, que se passe-t-il entre des ions de charges opposées et entre des ions de même charge ?

Les ions de charges opposées s’attirent, tandis que ceux de même charge se repoussent.

Les ions de charges opposées et ceux de même charge s’attirent entre eux.

Les ions de charges opposées se repoussent, tandis que ceux de même charge s’attirent.

Les ions de charges opposées et ceux de même charge se repoussent entre eux.

Explication

Les interactions électrostatiques attirent les charges opposées et repoussent les charges identiques. L’option qui inverse ces interactions confond le comportement des charges de même signe et de signes contraires.

Answer

Les ions de charges opposées s’attirent, tandis que ceux de même charge se repoussent.

Question 3

3. À quoi est liée la stabilité particulière des gaz nobles ?

À la formation fréquente de liaisons avec les éléments voisins.

À leur capacité à céder facilement des électrons de valence.

Au remplissage complet de leur couche de valence.

À la présence d’un seul électron dans leur couche de valence.

Explication

La couche de valence complète explique la stabilité particulière des gaz nobles. Une couche de valence comportant un seul électron ne constitue pas la caractéristique générale qui explique cette stabilité.

Answer

Au remplissage complet de leur couche de valence.

Question 4

4. Un atome forme un ion en se rapprochant de la configuration électronique d’un gaz noble voisin : quel état tend-il à atteindre selon la règle de l’octet ?

Un électron sur sa couche externe.

Une couche externe dépourvue d’électrons.

Huit électrons répartis dans l’ensemble de ses couches.

Huit électrons sur sa couche externe.

Explication

La règle de l’octet décrit la tendance des atomes devenant des ions à obtenir huit électrons sur leur couche externe, comme le gaz noble le plus proche. Avoir huit électrons au total ne correspond pas à cette règle, qui concerne spécifiquement la couche externe.

Answer

Huit électrons sur sa couche externe.

Question 5

5. Que désigne l’énergie réticulaire lors de la formation d’un composé ionique ?

L’énergie nécessaire pour arracher un électron à un atome gazeux.

L’énergie libérée lorsque les ions s’associent pour former un réseau ionique.

L’énergie absorbée pour séparer les ions d’un réseau cristallin.

L’énergie libérée lorsqu’un atome gazeux capte un électron.

Explication

L’énergie réticulaire correspond à l’énergie libérée lors de l’association des ions en réseau, ce qui abaisse l’énergie du système. L’énergie d’ionisation, à laquelle un distracteur fait référence, est au contraire nécessaire pour arracher un électron à un atome gazeux.

Answer

L’énergie libérée lorsque les ions s’associent pour former un réseau ionique.

Question 6

6. Quelle relation relie la distance internucléaire entre deux ions voisins de charges opposées à leurs rayons ioniques ?

Elle correspond au produit de leurs rayons ioniques.

Elle correspond au double du plus grand de leurs rayons ioniques.

Elle correspond à la somme de leurs rayons ioniques.

Elle correspond à la différence de leurs rayons ioniques.

Explication

Les rayons ioniques représentent les contributions de chaque ion à la distance qui les sépare, de sorte que cette distance est leur somme. La différence des rayons décrit plutôt un écart de taille entre les ions et ne donne pas leur distance internucléaire.

Answer

Elle correspond à la somme de leurs rayons ioniques.

Question 7

7. Quel est le rôle d’une maille élémentaire dans la description d’un réseau cristallin ?

Elle indique le nombre d’électrons transférés lors de la formation de chaque paire d’ions.

Elle fixe la distance minimale entre deux ions voisins de charges opposées dans le cristal.

Elle sert d’unité géométrique dont la répétition dans les trois dimensions reconstitue le réseau entier.

Elle détermine la quantité d’énergie libérée quand les ions s’associent en réseau.

Explication

La maille élémentaire est la plus petite association d’ions qui conserve les caractéristiques géométriques du réseau, et sa répétition produit le cristal entier. La distance entre ions est liée aux rayons ioniques, et non à la fonction de la maille.

Answer

Elle sert d’unité géométrique dont la répétition dans les trois dimensions reconstitue le réseau entier.

Question 8

8. Dans une maille de NaCl, comment calcule-t-on la longueur d’arête à partir des rayons ioniques lorsque les ions se touchent le long d’un axe du cube ?

En multipliant les quatre rayons ioniques par le nombre d’ions de la maille, soit 1 104 pm

En additionnant deux rayons de Cl⁻ et deux rayons de Na⁺, soit 552 pm avec les valeurs données

En additionnant un rayon de Cl⁻ et un rayon de Na⁺, soit 276 pm avec les valeurs données

En utilisant la grande diagonale du cube, soit 552 pm avec les valeurs données

Explication

Le long de l’axe de contact, la longueur d’arête vaut $a=2r(\mathrm{Cl^-})+2r(\mathrm{Na^+})$ , ce qui donne 552 pm avec les rayons indiqués. La grande diagonale intervient dans le calcul de la maille CsCl, et non dans cette méthode pour NaCl.

Answer

En additionnant deux rayons de Cl⁻ et deux rayons de Na⁺, soit 552 pm avec les valeurs données

Question 9

9. En quoi un sel hydraté diffère-t-il d’un sel anhydre du point de vue de sa composition cristalline ?

Le sel hydraté libère de l’eau en se dissolvant, tandis que le sel anhydre en produit lors de sa dissolution.

Le sel hydraté absorbe l’humidité de l’air, tandis que le sel anhydre ne peut pas en absorber.

Le sel hydraté contient des ions chargés, tandis que le sel anhydre est constitué de molécules neutres.

Le sel hydraté incorpore une quantité définie d’eau dans son réseau cristallin, contrairement au sel anhydre.

Explication

Dans un sel hydraté, l’eau de cristallisation est associée aux ions dans une proportion définie; un sel anhydre n’en contient pas. L’absorption d’humidité de l’air peut caractériser certains sels hydratés, mais ne définit pas la différence entre sels hydratés et anhydres.

Answer

Le sel hydraté incorpore une quantité définie d’eau dans son réseau cristallin, contrairement au sel anhydre.

Question 10

10. Pourquoi un sel solide ne conduit-il pas le courant électrique, alors que le même sel fondu peut le conduire ?

Dans le solide, les ions se repoussent, tandis que la fusion transforme ces répulsions en attractions.

Dans le solide, les électrons sont liés aux ions, tandis que la fusion libère des électrons mobiles.

Dans le solide, les ions sont neutres, tandis que la fusion leur confère des charges électriques.

Dans le solide, les ions restent fixes dans le réseau, tandis que la fusion leur permet de se déplacer.

Explication

Dans un sel solide, les ions occupent des positions fixes et ne peuvent pas transporter une charge électrique à travers le matériau; lorsqu’il fond, ils deviennent mobiles. La fusion ne libère pas des électrons conducteurs : la conduction est due au déplacement des ions.

Answer

Dans le solide, les ions restent fixes dans le réseau, tandis que la fusion leur permet de se déplacer.

Question 11

11. Pour prévoir le type de composé formé lorsqu’un métal réagit avec un non-métal, quel mécanisme caractérise typiquement la formation d’une liaison ionique ?

Les atomes s’associent par liaison métallique avant de former un réseau d’ions.

Le métal cède des électrons au non-métal, puis les ions de charges opposées s’attirent.

Le non-métal cède des électrons au métal, puis les ions de même charge s’attirent.

Les deux éléments mettent des électrons en commun pour former des molécules neutres.

Explication

Dans la formation d’un composé ionique, un métal tend à céder des électrons et un non-métal à les capter, produisant des ions de charges opposées qui s’attirent. Le partage d’électrons proposé dans une autre réponse correspond plutôt à une liaison covalente.

Answer

Le métal cède des électrons au non-métal, puis les ions de charges opposées s’attirent.

QCM : Liaison ionique et cristaux (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors de la formation de NaCl, comment les électrons sont-ils transférés entre les atomes de sodium et de chlore ?

2. Dans un réseau ionique, que se passe-t-il entre des ions de charges opposées et entre des ions de même charge ?

3. À quoi est liée la stabilité particulière des gaz nobles ?

4. Un atome forme un ion en se rapprochant de la configuration électronique d’un gaz noble voisin : quel état tend-il à atteindre selon la règle de l’octet ?

5. Que désigne l’énergie réticulaire lors de la formation d’un composé ionique ?

6. Quelle relation relie la distance internucléaire entre deux ions voisins de charges opposées à leurs rayons ioniques ?

7. Quel est le rôle d’une maille élémentaire dans la description d’un réseau cristallin ?

8. Dans une maille de NaCl, comment calcule-t-on la longueur d’arête à partir des rayons ioniques lorsque les ions se touchent le long d’un axe du cube ?

9. En quoi un sel hydraté diffère-t-il d’un sel anhydre du point de vue de sa composition cristalline ?

10. Pourquoi un sel solide ne conduit-il pas le courant électrique, alors que le même sel fondu peut le conduire ?

11. Pour prévoir le type de composé formé lorsqu’un métal réagit avec un non-métal, quel mécanisme caractérise typiquement la formation d’une liaison ionique ?

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