QCM : Organisation des électrons dans l’atome (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant le modèle simplifié de Rutherford :

Le cortège électronique est constitué d’électrons qui gravitent autour du noyau.
Les électrons sont représentés au centre, autour duquel se trouve le noyau.
Le modèle place le noyau au centre de l’atome et les électrons autour.
Les électrons du cortège se déplacent autour du noyau central.
L’atome est représenté par un noyau central entouré d’un cortège électronique.

Le cortège électronique est constitué d’électrons qui gravitent autour du noyau. · Le modèle place le noyau au centre de l’atome et les électrons autour. · Les électrons du cortège se déplacent autour du noyau central. · L’atome est représenté par un noyau central entouré d’un cortège électronique.

Explication

Le modèle place un noyau central autour duquel se déplacent les électrons du cortège. Il ne place pas les électrons au centre de l’atome.

2. La lumière solaire décomposée par un prisme donne :

Le spectre solaire couvre les fréquences et énergies visibles, du violet au rouge.
Le spectre solaire présente des raies séparées, comme celui d’un gaz excité.
La décomposition solaire s’étend du violet au rouge dans un spectre continu.
Le spectre solaire continu rassemble les longueurs d’onde du visible.
Un spectre continu comprenant les longueurs d’onde du visible, du violet au rouge.

Le spectre solaire couvre les fréquences et énergies visibles, du violet au rouge. · La décomposition solaire s’étend du violet au rouge dans un spectre continu. · Le spectre solaire continu rassemble les longueurs d’onde du visible. · Un spectre continu comprenant les longueurs d’onde du visible, du violet au rouge.

Explication

Le spectre solaire est continu et comprend les longueurs d’onde, fréquences et énergies du visible, du violet au rouge. Les raies séparées caractérisent le spectre atomique, et non le spectre solaire.

3. Pour un rayonnement de fréquence ν\nu et de longueur d’onde λ\lambda, l’énergie vérifie :

Dans la relation énergétique, hh désigne la constante de Planck.
L’énergie du rayonnement s’écrit E=hν=hcλE = \frac{h}{\nu} = \frac{hc}{\lambda}.
L’énergie du rayonnement s’écrit E=hν=hcλE = h\nu = \frac{hc}{\lambda}.
La relation de Planck donne E=hνE = h\nu pour un rayonnement.
L’énergie peut s’exprimer par E=hcλE = \frac{hc}{\lambda}.

Dans la relation énergétique, $$h$$ désigne la constante de Planck. · L’énergie du rayonnement s’écrit $$E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$$. · La relation de Planck donne $$E = h\nu$$ pour un rayonnement. · L’énergie peut s’exprimer par $$E = \frac{hc}{\lambda}$$.

Explication

L’énergie est donnée par E=hν=hcλE = h\nu = \frac{hc}{\lambda}, où hh est la constante de Planck. L’expression E=hνE = \frac{h}{\nu} ne correspond pas à cette relation.

4. Dans le modèle de Bohr, que représente le nombre quantique principal nn ?

L’orientation de l’orbitale occupée par l’électron
Le sens du spin de l’électron dans l’atome
La sous-couche électronique associée à l’électron
La couche électronique à laquelle appartient l’électron

La couche électronique à laquelle appartient l’électron

Explication

Le nombre quantique principal nn prend des valeurs entières positives et indique la couche électronique de l’électron. La sous-couche est caractérisée par un autre nombre quantique, ll.

5. Dans le modèle quantique, quelle relation exprime la probabilité de trouver l’électron dans un petit volume dVdV ?

dP=Ψ dV2dP = \Psi\,dV^2
dP=dVΨ2dP = \frac{dV}{\Psi^2}
dP=Ψ2 dVdP = \Psi^2\,dV
dP=Ψ2+dVdP = \Psi^2 + dV

$$dP = \Psi^2\,dV$$

Explication

La densité de probabilité est donnée par le carré de la fonction d’onde, multiplié par le volume considéré. La fonction d’onde seule, sans être élevée au carré, ne donne pas cette relation.

6. Quel est le rôle du nombre quantique magnétique mm dans la description d’un électron ?

Il caractérise l’orbitale atomique au sein d’une sous-couche.
Il caractérise la sous-couche électronique de l’atome.
Il définit le niveau d’énergie et la couche électronique.
Il indique le sens du spin de l’électron dans l’orbitale.

Il caractérise l’orbitale atomique au sein d’une sous-couche.

Explication

Le nombre quantique magnétique mm distingue les orbitales d’une sous-couche. Le nombre quantique secondaire ll caractérise la sous-couche, tandis que le spin est décrit par le nombre quantique de spin.

7. Quelle est la capacité maximale d’électrons d’une sous-couche p ?

Deux électrons, réunis dans une orbitale
Six électrons, répartis dans trois orbitales
Dix électrons, répartis dans cinq orbitales
Quatorze électrons, répartis dans sept orbitales

Six électrons, répartis dans trois orbitales

Explication

Une sous-couche p comprend trois orbitales, chacune pouvant accueillir deux électrons de spins opposés, soit six électrons au maximum. La capacité de dix électrons correspond à une sous-couche d, qui comporte cinq orbitales.

8. Quelle différence distingue le modèle simplifié de Rutherford du modèle quantique concernant la description des électrons ?

Rutherford représente les électrons dans des orbitales définies, tandis que le modèle quantique les situe sur des trajectoires circulaires stables.
Rutherford décrit des électrons autour d’un noyau central, tandis que le modèle quantique leur associe une onde.
Rutherford associe une onde aux électrons, tandis que le modèle quantique leur attribue une trajectoire circulaire précise.
Rutherford décrit des niveaux d’énergie quantifiés, tandis que le modèle quantique représente un noyau central sans électrons.

Rutherford décrit des électrons autour d’un noyau central, tandis que le modèle quantique leur associe une onde.

Explication

Le modèle simplifié de Rutherford représente un noyau central entouré d’électrons, alors que le modèle quantique associe une onde à l’électron. La trajectoire circulaire précise est associée au modèle de Bohr, et non au modèle quantique.

9. Quel scientifique est associé au modèle simplifié représentant l’atome par un noyau central entouré d’électrons ?

James Chadwick
J. J. Thomson
Niels Bohr
Ernest Rutherford

Ernest Rutherford

Explication

Ernest Rutherford est associé à ce modèle de l’atome, constitué d’un noyau central et d’un cortège électronique. Niels Bohr a plutôt proposé un modèle où l’énergie des électrons est quantifiée en niveaux.

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Comment le modèle simplifié de Rutherford représente-t-il l’atome ?

Par un noyau central autour duquel se déplacent les électrons du cortège électronique.

Que produit la décomposition de la lumière solaire par un prisme ?

Un spectre continu contenant toutes les longueurs d’onde visibles, du violet au rouge.

Quelle relation lie l’énergie d’un rayonnement à sa fréquence et sa longueur d’onde ?

E=hν=hcλE = h\nu = \frac{hc}{\lambda}

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