QCM : Masse atomique et isotopes (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un atome, quelles sont les charges électriques respectives de l’électron, du proton et du neutron ?

Positive, négative et nulle
Positive, nulle et négative
Négative, nulle et positive
Négative, positive et nulle

Négative, positive et nulle

Explication

L’électron porte une charge négative, le proton une charge positive et le neutron est électriquement neutre. L’inversion des deux premières charges confond électron et proton, tandis que les autres réponses attribuent à tort une charge au neutron.

2. Un atome neutre de lithium possède 3 protons dans son noyau. Combien d’électrons comporte-t-il ?

6 électrons
2 électrons
3 électrons
4 électrons

3 électrons

Explication

Un atome neutre comporte autant d’électrons que de protons : avec 3 protons, il a donc 3 électrons. Les valeurs 2 et 4 correspondent à une perte ou à un gain d’électron, et 6 confond électrons et nucléons.

3. Le noyau d’un atome contient 11 protons et 12 neutrons. Quel est son nombre de masse AA ?

2323
1111
11
2424

$$23$$

Explication

Le nombre de masse est le total des nucléons : A=Z+N=11+12=23A=Z+N=11+12=23. La soustraction donne 1, compter les protons seuls donne 11, et 24 résulte de l’ajout erroné d’un nucléon.

4. Un atome neutre possède 17 électrons et 18 neutrons. Quels sont son numéro atomique ZZ et son nombre de masse AA ?

Z=35Z=35 et A=35A=35
Z=17Z=17 et A=18A=18
Z=18Z=18 et A=35A=35
Z=17Z=17 et A=35A=35

$$Z=17$$ et $$A=35$$

Explication

Dans un atome neutre, ZZ égale le nombre d’électrons, donc Z=17Z=17; le nombre de masse vaut ensuite A=Z+N=17+18=35A=Z+N=17+18=35. Prendre 35 pour ZZ confond les deux nombres, tandis que 18 correspond au nombre de neutrons.

5. Que représente une mole d’entités ?

Un ensemble de 6,022×10236{,}022\times10^{23} entités
La masse, en grammes, d’un atome de carbone 12
La masse d’un nucléon exprimée en unités de masse atomique
Un ensemble d’atomes ayant le même nombre de protons

Un ensemble de $$6{,}022\times10^{23}$$ entités

Explication

Une mole correspond à un paquet de 6,022×10236{,}022\times10^{23} entités, valeur appelée nombre d’Avogadro. L’unité de masse atomique désigne plutôt le douzième de la masse d’un atome de carbone 12.

6. Quelle masse molaire approchée est associée à un atome dont le nombre de masse est A=40A=40, en négligeant la masse des électrons et le défaut de masse ?

40 u.m.a.⋅mol−140\ \mathrm{u.m.a.\cdot mol^{-1}}
40 g⋅mol−140\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
6,022×1023 g⋅mol−16{,}022\times10^{23}\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
1,661×10−24 g⋅mol−11{,}661\times10^{-24}\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

$$40\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$$

Explication

La masse molaire approchée d’un atome est égale à son nombre de masse exprimé en g⋅mol−1\mathrm{g\cdot mol^{-1}}, d’où 40 g⋅mol−140\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}. La valeur en u.m.a. concerne une masse atomique, tandis que les autres valeurs correspondent à des constantes associées à la quantité de matière ou à l’unité de masse atomique.

7. À quoi sert le titre molaire d’un isotope dans le calcul de la masse molaire d’un élément naturel ?

À mesurer la proportion de neutrons d’un isotope par rapport aux autres isotopes
À convertir le nombre de masse de chaque isotope en nombre d’atomes dans l’échantillon
À pondérer la masse molaire de chaque isotope selon sa proportion dans l’échantillon
À indiquer le nombre de protons de chaque isotope pour déterminer le numéro atomique

À pondérer la masse molaire de chaque isotope selon sa proportion dans l’échantillon

Explication

Le titre molaire exprime la proportion molaire d’un isotope et sert de coefficient de pondération dans la moyenne des masses molaires isotopiques. Le nombre de protons caractérise l’élément, mais ne constitue pas la fonction du titre molaire.

8. En quoi le noyau diffère-t-il du nuage électronique dans l’organisation d’un atome ?

Le noyau rassemble les électrons et les protons, tandis que les neutrons se trouvent autour de lui.
Le noyau rassemble les protons et les neutrons, tandis que les électrons se trouvent autour de lui.
Le noyau rassemble les neutrons et les électrons, tandis que les protons se trouvent autour de lui.
Le noyau rassemble les protons, tandis que les neutrons et les électrons se trouvent autour de lui.

Le noyau rassemble les protons et les neutrons, tandis que les électrons se trouvent autour de lui.

Explication

Le noyau est formé des nucléons, c’est-à-dire des protons et des neutrons, alors que les électrons sont situés autour du noyau. L’idée que les neutrons se trouvent autour du noyau confond leur emplacement avec celui des électrons.

9. Pourquoi la masse de l’électron est-elle généralement négligée lors d’une première estimation de la masse d’un atome ?

Parce que les électrons ne possèdent pas de masse et ne contribuent donc pas à la masse atomique.
Parce que les électrons se trouvent dans le noyau et leur masse est incluse dans celle des nucléons.
Parce que le nombre d’électrons est toujours inférieur au nombre total de nucléons de l’atome.
Parce qu’elle est environ 1 836 fois plus faible que celle du proton, qui est proche de celle du neutron.

Parce qu’elle est environ 1 836 fois plus faible que celle du proton, qui est proche de celle du neutron.

Explication

La masse d’un électron est environ 1 836 fois plus faible que celle d’un proton, et les nucléons concentrent ainsi presque toute la masse de l’atome. Contrairement à une autre explication possible, l’électron possède bien une masse, mais celle-ci est très petite.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Masse atomique et isotopes.

Quelles particules constituent l’atome ?

Des électrons, des protons et des neutrons.

Où se trouvent les nucléons dans l’atome ?

Dans le noyau.

Quelles sont les masses du proton, du neutron et de l’électron ?

1,6724×10−27 kg1{,}6724\times10^{-27}\ \mathrm{kg}, 1,6747×10−27 kg1{,}6747\times10^{-27}\ \mathrm{kg} et 9,1×10−31 kg9{,}1\times10^{-31}\ \mathrm{kg}, respectivement.

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