QCM : Structure de la matière et ions — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans la notation 1123Na^{23}_{11}\mathrm{Na}, que représentent respectivement AA et ZZ ?

AA représente le nombre de neutrons et ZZ le nombre d’électrons.
AA représente le nombre de nucléons et ZZ le nombre de protons.
AA représente le nombre d’électrons et ZZ le nombre de neutrons.
AA représente le nombre de protons et ZZ le nombre de nucléons.

$$A$$ représente le nombre de nucléons et $$Z$$ le nombre de protons.

Explication

Dans cette notation, AA est le nombre total de nucléons et ZZ est le nombre de protons. Le symbole Na\mathrm{Na} identifie l’élément chimique, tandis que le nombre d’électrons n’est pas indiqué directement par ces deux nombres.

2. Quelles sont les trois principales catégories d’entités chimiques ?

Les noyaux, les espèces chimiques et les composés.
Les protons, les neutrons et les électrons.
Les atomes, les molécules et les ions.
Les cations, les anions et les nucléons.

Les atomes, les molécules et les ions.

Explication

Les entités chimiques principales sont les atomes, les molécules et les ions. Les protons, les neutrons et les électrons sont des constituants de l’atome, et non les trois catégories générales d’entités chimiques.

3. Quelle répartition des particules décrit correctement la structure d’un atome ?

Les trois types de particules se trouvent ensemble dans le nuage électronique.
Les protons et les électrons sont dans le noyau, tandis que les neutrons forment le nuage électronique.
Les neutrons et les électrons sont dans le noyau, tandis que les protons forment le nuage électronique.
Les protons et les neutrons sont dans le noyau, tandis que les électrons forment le nuage électronique.

Les protons et les neutrons sont dans le noyau, tandis que les électrons forment le nuage électronique.

Explication

Le noyau contient les protons positifs et les neutrons neutres, alors que les électrons négatifs constituent le nuage électronique. Les électrons ne se trouvent donc pas dans le noyau, et les neutrons ne forment pas le cortège électronique.

4. Pourquoi un atome est-il électriquement neutre dans son état usuel ?

Il possède autant d’électrons négatifs que de protons positifs.
Il possède autant de neutrons neutres que de protons positifs.
Ses électrons et ses neutrons portent des charges opposées.
La charge de chaque proton est annulée par celle du noyau.

Il possède autant d’électrons négatifs que de protons positifs.

Explication

La neutralité d’un atome vient de l’égalité entre le nombre de protons positifs et celui des électrons négatifs. Les neutrons n’interviennent pas dans la compensation des charges, car ils sont dépourvus de charge électrique.

5. Quelle description rend le mieux compte de la structure interne d’un atome ?

Il est formé d’une matière uniforme sans organisation spatiale.
Il est essentiellement vide, avec une structure dite lacunaire.
Il est presque entièrement plein, avec peu d’espaces internes.
Il contient un noyau diffus réparti dans tout son volume.

Il est essentiellement vide, avec une structure dite lacunaire.

Explication

La structure lacunaire signifie que le volume atomique est principalement constitué de vide. L’idée d’un atome presque entièrement plein correspond à la confusion opposée et ne rend pas compte de cette organisation.

6. Quelle comparaison des dimensions est correcte pour un atome et son noyau central ?

L’atome mesure environ 10−15 m10^{-15}\ \text{m} et son noyau environ 10−10 m10^{-10}\ \text{m}.
L’atome et son noyau mesurent tous deux environ 10−15 m10^{-15}\ \text{m}.
L’atome mesure environ 10−10 m10^{-10}\ \text{m} et son noyau environ 10−15 m10^{-15}\ \text{m}.
L’atome et son noyau mesurent tous deux environ 10−10 m10^{-10}\ \text{m}.

L’atome mesure environ $$10^{-10}\ \text{m}$$ et son noyau environ $$10^{-15}\ \text{m}$$.

Explication

Le modèle atomique associe à l’atome un rayon d’environ 10−10 m10^{-10}\ \text{m}, tandis que le noyau est beaucoup plus petit, autour de 10−15 m10^{-15}\ \text{m}. Inverser ces deux ordres de grandeur conduirait à attribuer au noyau une taille supérieure à celle de l’atome.

7. Dans quelle situation un composé ionique est-il électriquement neutre ?

Lorsque chaque ion possède une charge de même signe que les autres.
Lorsque la somme des charges positives égale la somme des charges négatives.
Lorsque le nombre total de particules chargées est égal au nombre de molécules.
Lorsque le composé contient autant de cations que d’anions.

Lorsque la somme des charges positives égale la somme des charges négatives.

Explication

La neutralité d’un composé ionique dépend de la compensation globale des charges positives et négatives. Le nombre de cations et d’anions peut être différent, car c’est la somme de leurs charges qui doit s’équilibrer.

8. Comment définir une espèce chimique ?

Une collection d’un grand nombre d’entités chimiques identiques.
Un assemblage d’entités chimiques nécessairement chargées électriquement.
Un ensemble d’atomes différents réunis dans une même formule.
Une particule microscopique constituant individuellement toute matière.

Une collection d’un grand nombre d’entités chimiques identiques.

Explication

Une espèce chimique correspond à un grand nombre d’entités identiques observées à l’échelle microscopique. Une entité chimique désigne au contraire une unité individuelle, comme un atome, une molécule ou un ion.

9. Un atome possède A=35A=35 nucléons et Z=17Z=17 protons. Combien contient-il de neutrons ?

35 neutrons
17 neutrons
18 neutrons
52 neutrons

18 neutrons

Explication

Le nombre de neutrons se calcule avec N=A−ZN=A-Z, donc N=35−17=18N=35-17=18. Le nombre ZZ correspond aux protons, tandis que AA compte l’ensemble des nucléons.

10. Quelle transformation conduit à la formation d’un cation ?

La perte d’un ou plusieurs protons, avec apparition d’une charge négative.
Le gain d’un ou plusieurs neutrons, avec apparition d’une charge négative.
Le gain d’un ou plusieurs électrons, avec apparition d’une charge positive.
La perte d’un ou plusieurs électrons, avec apparition d’une charge positive.

La perte d’un ou plusieurs électrons, avec apparition d’une charge positive.

Explication

Un cation se forme lorsqu’un atome perd des électrons, qui portent une charge négative, et devient ainsi positif. Le gain d’électrons conduit au contraire à un anion négatif.

11. Qu’est-ce qu’un ion ?

Un noyau atomique contenant des protons et des neutrons en proportions égales.
Une molécule formée par l’association de plusieurs atomes neutres.
Une particule neutre constituée d’un noyau et d’un nuage électronique.
Une entité chargée résultant d’un déséquilibre entre protons et électrons.

Une entité chargée résultant d’un déséquilibre entre protons et électrons.

Explication

Un ion est une entité qui possède une charge électrique parce que son nombre de protons diffère de son nombre d’électrons. Une particule neutre ne présente pas ce déséquilibre, même si elle peut contenir un noyau et des électrons.

12. Quelle relation entre le nom et la formule d’un composé ionique est correcte ?

Le nom commence par l’anion, tandis que la formule commence par le cation.
Le nom et la formule commencent tous deux par l’anion.
Le nom commence par le cation, tandis que la formule commence par l’anion.
Le nom et la formule commencent tous deux par le cation.

Le nom commence par l’anion, tandis que la formule commence par le cation.

Explication

La convention de nomenclature place l’anion en premier dans le nom, alors que l’écriture de la formule place le cation en premier. Cette inversion permet de distinguer l’ordre verbal de l’ordre symbolique.

Révisez avec les flashcards

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Quels sont les constituants du noyau atomique ?

Le noyau contient des protons et des neutrons.

Quelle charge ont les électrons dans un atome ?

Les électrons ont une charge négative.

Que représente le symbole X dans la notation ZAX^{A}_{Z}X ?

X est le symbole de l’élément chimique.

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