QCM : Stabilité et structure de la matière (15 questions)

Question 1

1. Pourquoi l’hélium, le néon et l’argon présentent-ils une grande stabilité chimique ?

Leur stabilité exige que chacun possède 8 électrons sur sa couche de valence

Leur couche de valence est vide, ce qui empêche les échanges d’électrons

Leur stabilité vient de l’égalité entre le nombre d’électrons et celui des protons

Leur couche de valence est saturée : 2 électrons pour l’hélium et 8 pour le néon et l’argon

Explication

Une couche de valence saturée confère une grande stabilité : elle contient 2 électrons pour l’hélium et 8 pour le néon et l’argon. Une couche vide, la neutralité atomique ou un octet pour l’hélium ne décrit pas cette règle.

Answer

Leur couche de valence est saturée : 2 électrons pour l’hélium et 8 pour le néon et l’argon

Question 2

2. Au cours d’une réaction, un atome possède une couche de valence non saturée. Vers quelle évolution tend-il ?

Vider sa couche de valence pour réduire le nombre d’électrons périphériques

Adopter une structure électronique à couche de valence saturée, semblable à celle d’un gaz noble

Adopter une structure à couche interne saturée, quelle que soit sa couche de valence

Conserver sa structure électronique, car les réactions ne modifient pas la valence

Explication

Les atomes tendent, lors d’une réaction chimique, à adopter une structure dont la couche de valence est saturée, comme celle des gaz nobles. Conserver leur structure, vider la valence ou viser une couche interne ne correspond pas à cette tendance.

Answer

Adopter une structure électronique à couche de valence saturée, semblable à celle d’un gaz noble

Question 3

3. Un atome perd deux électrons lors d’une transformation. Quel type d’ion se forme ?

Un atome neutre

Un anion

Un noyau chargé négativement

Un cation

Explication

Un atome qui perd un ou plusieurs électrons devient un cation. Un anion se forme par gain d’électrons, tandis que la perte d’électrons ne transforme pas le noyau.

Answer

La répartition des électrons dans les couches et les sous-couches

Answer

6 électrons

Answer

La deuxième couche

Answer

Le numéro atomique croissant

Answer

Ils appartiennent à la même famille chimique et ont des propriétés chimiques communes

Answer

Un noyau positif entouré d’électrons négatifs en mouvement

Answer

12 électrons

Answer

$$10^{-15}\,\text{m}$$

Answer

$$23\times m_{\text{nucléon}}$$

Answer

Au même élément, de numéro atomique 8

Answer

Un cation pour deux anions

Question 4

4. Un atome gagne un électron pendant une réaction. Quelle espèce obtient-on ?

Un cation

Un anion

Un atome neutre

Un ion polyatomique

Explication

Le gain d’un ou plusieurs électrons forme un anion. La perte d’électrons forme un cation, et le gain d’un électron modifie la charge de l’atome plutôt que de le laisser neutre.

Question 5

5. Que décrit la configuration électronique d’un atome ?

La répartition des électrons dans les couches et les sous-couches

Le nombre de protons et de neutrons dans le noyau

L’ordre des éléments selon leur numéro atomique

Les électrons présents dans la dernière couche occupée

Explication

La configuration électronique décrit comment les électrons sont répartis entre les couches et les sous-couches. Le nombre de protons et de neutrons concerne le noyau, les électrons de la dernière couche définissent la valence, et l’ordre des éléments concerne la classification périodique.

Question 6

6. Une sous-couche $2p$ est entièrement remplie dans le modèle étudié. Combien d’électrons contient-elle ?

2 électrons

8 électrons

6 électrons

12 électrons

Explication

Une sous-couche p peut accueillir au maximum 6 électrons, tandis qu’une sous-couche s en accueille 2. La valeur 12 additionne à tort deux sous-couches p, et 8 confond cette capacité avec une autre règle de stabilité électronique.

Question 7

7. Dans un atome, les sous-couches $1s$ , $2s$ et $2p$ sont occupées, tandis que les sous-couches de la troisième couche sont vides. Quelle est sa couche de valence ?

La première couche

La troisième couche

La sous-couche

2p

La deuxième couche

Explication

La couche de valence est la dernière couche électronique occupée : ici, c’est la deuxième. La première est occupée mais n’est pas la dernière, $2p$ est une sous-couche plutôt qu’une couche, et la troisième est vide.

Question 8

8. En classant plusieurs éléments dans le tableau périodique, quel critère permet de déterminer leur ordre de rangement ?

Le numéro atomique croissant

La masse atomique croissante

Le numéro atomique décroissant

Le nombre croissant d’électrons de valence

Explication

Les éléments sont rangés par numéro atomique $Z$ croissant. La masse atomique et le nombre d’électrons de valence ne déterminent pas cet ordre, tandis que le classement décroissant inverse le critère.

Question 9

9. Deux éléments placés dans la même colonne ont le même nombre d’électrons de valence. Quelle conclusion est justifiée ?

Ils appartiennent à la même période et ont des propriétés chimiques communes

Ils correspondent au même élément chimique et ont des propriétés chimiques communes

Ils ont le même numéro atomique et des propriétés chimiques communes

Ils appartiennent à la même famille chimique et ont des propriétés chimiques communes

Explication

Les éléments d’une même colonne ont le même nombre d’électrons de valence et des propriétés chimiques communes : ils forment une famille chimique. Une période correspond à une ligne, et le même nombre d’électrons de valence n’implique ni le même élément ni le même numéro atomique.

Question 10

10. Quelle organisation décrit la structure d’un atome ?

Un noyau positif entouré de neutrons négatifs en mouvement

Un noyau positif entouré d’électrons négatifs en mouvement

Un noyau négatif entouré d’électrons positifs en mouvement

Des protons négatifs entourés d’un noyau d’électrons positifs

Explication

L’atome comprend un noyau chargé positivement autour duquel se déplacent des électrons chargés négativement. Les autres propositions inversent les charges ou confondent les électrons avec les particules du noyau.

Question 11

11. Un atome neutre possède 12 protons ; combien d’électrons contient-il ?

Aucun électron

13 électrons

12 électrons

11 électrons

Explication

Dans un atome neutre, le nombre d’électrons négatifs est égal au nombre de protons positifs : 12 protons correspondent donc à 12 électrons. L’absence d’électrons, 13 électrons ou 11 électrons ne permettrait pas d’obtenir cette égalité.

Question 12

12. Un atome mesure environ $10^{-10}\,\text{m}$ . Quelle dimension approximative faut-il attribuer à son noyau ?

10^{-10}\,\text{m}

10^{5}\,\text{m}

10^{-5}\,\text{m}

10^{-15}\,\text{m}

Explication

Le noyau mesure environ $10^{-15}\,\text{m}$ , contre $10^{-10}\,\text{m}$ pour l’atome ; il est donc 100 000 fois plus petit. $10^{-10}\,\text{m}$ reprend la dimension de l’atome, tandis que les autres valeurs ne respectent pas l’échelle indiquée.

Question 13

13. Un atome possède $A=23$ nucléons. En négligeant la masse des électrons, quelle expression donne sa masse ?

23\times m_{\text{nucléon}}

m_{\text{nucléon}}

Z\times m_{\text{nucléon}}

23\times(m_{\text{nucléon}}+m_{\text{électron}})

Explication

La masse atomique s’estime en multipliant le nombre de nucléons $A$ par la masse d’un nucléon, car la masse des électrons est négligeable. La masse d’un seul nucléon omet le facteur $A$ , et l’ajout de la masse des électrons contredit l’approximation donnée.

Question 14

14. Deux ions monoatomiques ont des nombres différents d’électrons, mais possèdent chacun 8 protons. À quel élément chimique appartiennent-ils ?

À deux éléments distincts parce qu’ils sont des ions

À deux éléments définis par leurs nombres d’électrons

À deux éléments définis par leurs charges ioniques

Au même élément, de numéro atomique 8

Explication

Un élément chimique est déterminé par le nombre de protons dans le noyau, qui correspond au numéro atomique : ces ions appartiennent donc à l’élément de numéro atomique 8. Le nombre d’électrons et la charge peuvent varier sans changer l’élément.

Question 15

15. Un solide ionique contient des cations de charge $+2$ et des anions de charge $-1$ . Quelle composition respecte la neutralité électrique ?

Deux cations pour deux anions

Un cation pour deux anions

Un cation pour un anion

Deux cations pour un anion

Explication

La neutralité exige que les charges se compensent : un cation de charge $+2$ est équilibré par deux anions de charge $-1$ . Une proportion égale d’ions laisse une charge nette positive, tandis que les autres proportions ne compensent pas les charges indiquées.

QCM : Stabilité et structure de la matière (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pourquoi l’hélium, le néon et l’argon présentent-ils une grande stabilité chimique ?

2. Au cours d’une réaction, un atome possède une couche de valence non saturée. Vers quelle évolution tend-il ?

3. Un atome perd deux électrons lors d’une transformation. Quel type d’ion se forme ?

4. Un atome gagne un électron pendant une réaction. Quelle espèce obtient-on ?

5. Que décrit la configuration électronique d’un atome ?

6. Une sous-couche $2p$ est entièrement remplie dans le modèle étudié. Combien d’électrons contient-elle ?

7. Dans un atome, les sous-couches $1s$ , $2s$ et $2p$ sont occupées, tandis que les sous-couches de la troisième couche sont vides. Quelle est sa couche de valence ?

8. En classant plusieurs éléments dans le tableau périodique, quel critère permet de déterminer leur ordre de rangement ?

9. Deux éléments placés dans la même colonne ont le même nombre d’électrons de valence. Quelle conclusion est justifiée ?

10. Quelle organisation décrit la structure d’un atome ?

11. Un atome neutre possède 12 protons ; combien d’électrons contient-il ?

12. Un atome mesure environ $10^{-10}\,\text{m}$ . Quelle dimension approximative faut-il attribuer à son noyau ?

13. Un atome possède $A=23$ nucléons. En négligeant la masse des électrons, quelle expression donne sa masse ?

14. Deux ions monoatomiques ont des nombres différents d’électrons, mais possèdent chacun 8 protons. À quel élément chimique appartiennent-ils ?

15. Un solide ionique contient des cations de charge $+2$ et des anions de charge $-1$ . Quelle composition respecte la neutralité électrique ?

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Questions et réponses du QCM

1. Pourquoi l’hélium, le néon et l’argon présentent-ils une grande stabilité chimique ?

2. Au cours d’une réaction, un atome possède une couche de valence non saturée. Vers quelle évolution tend-il ?

3. Un atome perd deux électrons lors d’une transformation. Quel type d’ion se forme ?

4. Un atome gagne un électron pendant une réaction. Quelle espèce obtient-on ?

5. Que décrit la configuration électronique d’un atome ?

6. Une sous-couche 2p2p2p est entièrement remplie dans le modèle étudié. Combien d’électrons contient-elle ?

7. Dans un atome, les sous-couches 1s1s1s, 2s2s2s et 2p2p2p sont occupées, tandis que les sous-couches de la troisième couche sont vides. Quelle est sa couche de valence ?

8. En classant plusieurs éléments dans le tableau périodique, quel critère permet de déterminer leur ordre de rangement ?

9. Deux éléments placés dans la même colonne ont le même nombre d’électrons de valence. Quelle conclusion est justifiée ?

10. Quelle organisation décrit la structure d’un atome ?

11. Un atome neutre possède 12 protons ; combien d’électrons contient-il ?

12. Un atome mesure environ 10−10 m10^{-10}\,\text{m}10−10m. Quelle dimension approximative faut-il attribuer à son noyau ?

13. Un atome possède A=23A=23A=23 nucléons. En négligeant la masse des électrons, quelle expression donne sa masse ?

14. Deux ions monoatomiques ont des nombres différents d’électrons, mais possèdent chacun 8 protons. À quel élément chimique appartiennent-ils ?

15. Un solide ionique contient des cations de charge +2+2+2 et des anions de charge −1-1−1. Quelle composition respecte la neutralité électrique ?

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6. Une sous-couche $2p$ est entièrement remplie dans le modèle étudié. Combien d’électrons contient-elle ?

7. Dans un atome, les sous-couches $1s$ , $2s$ et $2p$ sont occupées, tandis que les sous-couches de la troisième couche sont vides. Quelle est sa couche de valence ?

12. Un atome mesure environ $10^{-10}\,\text{m}$ . Quelle dimension approximative faut-il attribuer à son noyau ?

13. Un atome possède $A=23$ nucléons. En négligeant la masse des électrons, quelle expression donne sa masse ?

15. Un solide ionique contient des cations de charge $+2$ et des anions de charge $-1$ . Quelle composition respecte la neutralité électrique ?