QCM : Structure de l’atome et ions (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description correspond à la structure générale d’un atome ?

Des électrons entourés d’un noyau en mouvement formant un nuage
Des molécules entourées d’un noyau et d’un nuage électronique
Un noyau composé d’électrons en mouvement autour des protons
Un noyau entouré d’électrons en mouvement formant un nuage électronique

Un noyau entouré d’électrons en mouvement formant un nuage électronique

Explication

Un atome est constitué d’un noyau et d’électrons en mouvement autour de lui, qui forment le nuage électronique. Le noyau seul omet le cortège électronique, les électrons dans le noyau confondent les constituants, et les molécules ne forment pas le nuage de l’atome.

2. Un atome neutre possède 12 protons dans son noyau. Combien d’électrons possède-t-il et quelle est sa charge globale ?

12 neutrons et une charge globale nulle
12 électrons et une charge globale positive
11 électrons et une charge globale négative
12 électrons et une charge globale nulle

12 électrons et une charge globale nulle

Explication

Dans un atome neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons, et leurs charges opposées s’annulent. Une charge positive ou négative contredit cette neutralité, tandis que 12 neutrons ne déterminent pas le nombre d’électrons.

3. Dans la notation nucléaire 1123Na^{23}_{11}\mathrm{Na}, combien de protons le noyau de sodium contient-il ?

23 protons
11 électrons
12 protons
11 protons

11 protons

Explication

Le numéro atomique ZZ, inscrit en indice, donne le nombre de protons du noyau : il vaut ici 11. Le nombre de masse 23 compte tous les nucléons, et 12 correspond au nombre de neutrons obtenu par différence.

4. Un noyau contient 15 protons et 16 neutrons. Quel est son nombre total de nucléons AA ?

A=15A = 15
A=31A = 31
A=240A = 240
A=1A = 1

$$A = 31$$

Explication

Le nombre de nucléons est la somme des protons et des neutrons : A=Z+N=15+16=31A = Z + N = 15 + 16 = 31. La soustraction donne la différence des deux nombres, 15 seul oublie les neutrons, et leur produit n’est pas la relation nucléaire.

5. Que désigne un élément chimique dans la classification périodique ?

Un ensemble caractérisé par un même nombre de masse A
Un ensemble d’atomes ayant le même nombre de neutrons
Un ensemble d’atomes classés selon leur masse croissante
Un ensemble caractérisé par un même numéro atomique Z

Un ensemble caractérisé par un même numéro atomique Z

Explication

Un élément chimique est caractérisé par son numéro atomique Z, qui correspond au nombre de protons. Des atomes ayant le même nombre de masse peuvent appartenir à des éléments différents si leur numéro atomique diffère.

6. Quels ions du fer sont cités comme exemples d’ions pouvant être formés ?

Fe³⁺ et Fe⁴⁺
Fe²⁺ et Fe³⁺
Fe²⁺ et Fe⁻
Fe⁺ et Fe²⁺

Fe²⁺ et Fe³⁺

Explication

Les exemples indiquent que le fer peut former les ions Fe²⁺ et Fe³⁺. Fe⁺ et Fe²⁺ ne correspond pas à la paire citée, même si Fe²⁺ est bien un ion du fer.

7. Quel est le rôle de la formule d’une solution ionique comme (Zn²⁺ + 2Cl⁻) ?

Montrer les ions qui se déplacent vers chaque électrode
Décrire les électrons transférés lors de la formation des ions
Préciser le nombre d’atomes dans une molécule neutre dissoute
Indiquer les ions présents en solution et leurs proportions relatives

Indiquer les ions présents en solution et leurs proportions relatives

Explication

La formule d’une solution ionique indique les espèces ioniques présentes et leur proportion, ici un ion zinc pour deux ions chlorure. Le déplacement vers les électrodes relève de la conduction électrique, et non de la fonction de cette formule.

8. En quoi la conduction électrique du sulfate de cuivre solide diffère-t-elle de celle de sa solution aqueuse ?

Le solide conduit grâce aux ions fixes, tandis que la solution est isolante.
Les deux conduisent grâce aux molécules d’eau présentes dans le sulfate.
Les deux sont isolants, car leurs ions portent des charges opposées.
La solution conduit grâce aux ions mobiles, tandis que le solide est isolant.

La solution conduit grâce aux ions mobiles, tandis que le solide est isolant.

Explication

Dans la solution aqueuse, les ions libres peuvent se déplacer et transporter le courant, alors que le sulfate de cuivre solide est isolant. L’idée que les ions fixes assurent la conduction du solide est incorrecte, car la mobilité des ions est nécessaire.

9. Pourquoi l’ajout de nitrate d’argent à une solution contenant des ions chlorure provoque-t-il l’apparition d’un précipité blanc ?

Les ions sodium et nitrate s’associent pour former un solide blanc insoluble.
Les ions argent et chlorure réagissent pour former du chlorure d’argent insoluble.
Les ions argent se transforment en argent métallique sous l’effet de la lumière.
Les ions chlorure réagissent avec l’eau pour former un composé blanc insoluble.

Les ions argent et chlorure réagissent pour former du chlorure d’argent insoluble.

Explication

Les ions argent et chlorure s’unissent pour former du chlorure d’argent, qui est un précipité blanc insoluble. Les ions sodium et nitrate restent spectateurs et ne provoquent pas la formation du solide.

10. Pour représenter un atome à l’échelle, où faut-il placer les protons et les neutrons par rapport aux électrons ?

Les électrons dans un noyau central, et les protons et les neutrons autour de celui-ci.
Les protons autour du noyau, et les neutrons et les électrons dans le noyau.
Les protons et les électrons dans le noyau, et les neutrons autour de celui-ci.
Les protons et les neutrons dans un noyau central, et les électrons autour de celui-ci.

Les protons et les neutrons dans un noyau central, et les électrons autour de celui-ci.

Explication

Le noyau central contient les protons positifs et les neutrons neutres, tandis que les électrons négatifs se déplacent autour de lui. L’idée de placer les protons autour du noyau confond leur emplacement avec celui des électrons.

11. Quelles informations sont associées aux lettres et aux indices dans la notation nucléaire ZAX^{A}_{Z}X ?

XX désigne l’élément, AA le nombre de protons et ZZ le nombre de neutrons.
XX désigne l’élément, AA le nombre de nucléons et ZZ le numéro atomique.
XX désigne l’élément, AA le numéro atomique et ZZ le nombre de protons.
XX désigne l’élément, AA le nombre de neutrons et ZZ le nombre de nucléons.

$$X$$ désigne l’élément, $$A$$ le nombre de nucléons et $$Z$$ le numéro atomique.

Explication

Cette notation associe le symbole de l’élément à son nombre de masse AA et à son numéro atomique ZZ. Confondre AA avec le nombre de neutrons est incorrect, car le nombre de masse compte tous les nucléons.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Structure de l’atome et ions.

De quoi est constitué un atome ?

D’un noyau et d’électrons en mouvement autour de lui.

Que représente le numéro atomique ZZ d’un élément chimique ?

Le nombre de protons de son noyau.

Quelles particules constituent la matière ?

Des molécules constituées d’atomes.

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