QCM : Structure et masse de l’atome — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction décrit correctement un atome isolé et une molécule ?

Un atome isolé associe plusieurs atomes, tandis qu’une molécule correspond à une particule unique.
Un atome isolé contient un noyau, tandis qu’une molécule est dépourvue de constituants atomiques.
Un atome isolé possède une structure stable, tandis qu’une molécule existe sous forme de gaz noble.
Un atome isolé est une entité unique, tandis qu’une molécule associe plusieurs atomes de façon stable.

Un atome isolé est une entité unique, tandis qu’une molécule associe plusieurs atomes de façon stable.

Explication

Un atome isolé constitue une entité atomique unique, alors qu’une molécule est un édifice stable formé par plusieurs atomes. Confondre l’atome avec une association d’atomes inverse précisément cette distinction fondamentale.

2. Qu'est-ce qu'un atome selon la définition scientifique ?

Une structure composée uniquement de neutrons et de protons.
Un constituant ultime de la matière, rarement à l'état libre sauf pour les gaz nobles.
Une particule chargée négativement, de masse très faible.
Une molécule stable formée par l'association d'atomes.

Un constituant ultime de la matière, rarement à l'état libre sauf pour les gaz nobles.

Explication

Un atome est le constituant ultime de la matière, mais sa grande réactivité fait qu'il existe rarement à l'état libre dans des conditions ordinaires, sauf pour les gaz nobles. La molécule, en revanche, est une association d'atomes, pas un atome seul.

3. Dans les conditions ordinaires, pourquoi les atomes libres sont-ils peu fréquents ?

Parce que leur grande réactivité favorise leur association avec d’autres atomes.
Parce que leur noyau positif les empêche de posséder des électrons stables.
Parce que leur faible masse empêche leur présence durable dans la matière.
Parce que leur neutralité électrique provoque leur transformation en molécules.

Parce que leur grande réactivité favorise leur association avec d’autres atomes.

Explication

La forte réactivité des atomes explique qu’ils se trouvent rarement à l’état libre dans les conditions ordinaires, à l’exception notable des gaz nobles. Leur neutralité électrique ne constitue pas la cause de cette rareté.

4. Quel est le constituant ultime de la matière, qui possède une grande réactivité et existe rarement à l’état libre dans des conditions ordinaires ?

Le neutron
L’atome
L’ion
La molécule

L’atome

Explication

L’atome est le constituant ultime de la matière, mais sa grande réactivité limite sa présence à l’état libre sauf pour les gaz nobles. La molécule est une association d’atomes, et l’ion est un atome chargé électriquement.

5. Quelle combinaison caractérise correctement un atome neutre ?

Une masse voisine de 10−19 kg10^{-19}\ \text{kg} et un rayon voisin de 10−31 m10^{-31}\ \text{m}.
Une masse voisine de 10−27 kg10^{-27}\ \text{kg} et un rayon voisin de 10−10 m10^{-10}\ \text{m}.
Une masse voisine de 10−10 kg10^{-10}\ \text{kg} et un rayon voisin de 10−27 m10^{-27}\ \text{m}.
Une masse voisine de 10−31 kg10^{-31}\ \text{kg} et un rayon voisin de 10−19 m10^{-19}\ \text{m}.

Une masse voisine de $$10^{-27}\ \text{kg}$$ et un rayon voisin de $$10^{-10}\ \text{m}$$.

Explication

Un atome est globalement neutre et possède une masse de l’ordre de 10−27 kg10^{-27}\ \text{kg} ainsi qu’un rayon de l’ordre de 10−10 m10^{-10}\ \text{m}. Les valeurs beaucoup plus petites correspondent notamment à des échelles liées aux particules élémentaires plutôt qu’à l’atome entier.

6. Quel est le rôle principal du noyau dans un atome ?

Il contrôle la réactivité chimique de l’atome.
Il est responsable de la charge électrique globale de l’atome.
Il détermine la couleur de l’atome.
Il contient la quasi-totalité de la masse de l’atome.

Il contient la quasi-totalité de la masse de l’atome.

Explication

Le noyau concentre la quasi-totalité de la masse de l’atome, étant constitué de protons et neutrons. La charge électrique de l’atome est déterminée par le nombre de protons, mais ce n’est pas sa fonction principale.

7. Quelle propriété associe correctement l’électron à sa charge et à sa masse ?

Il porte une charge de +1,6×10−19 C+1{,}6\times10^{-19}\ \text{C} et sa masse vaut environ 9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \text{kg}.
Il porte une charge de −1,6×10−19 C-1{,}6\times10^{-19}\ \text{C} et sa masse vaut environ 1,67×10−27 kg1{,}67\times10^{-27}\ \text{kg}.
Il porte une charge de −1,6×10−19 C-1{,}6\times10^{-19}\ \text{C} et sa masse vaut environ 9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \text{kg}.
Il porte une charge nulle et sa masse vaut environ 9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \text{kg}.

Il porte une charge de $$-1{,}6\times10^{-19}\ \text{C}$$ et sa masse vaut environ $$9{,}11\times10^{-31}\ \text{kg}$$.

Explication

L’électron est une particule négative dont la charge vaut −1,6×10−19 C-1{,}6\times10^{-19}\ \text{C} et dont la masse est d’environ 9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \text{kg}. La charge positive appartient au proton, tandis que la masse de l’ordre de 10−27 kg10^{-27}\ \text{kg} caractérise plutôt les particules du noyau.

8. Quand Rutherford a-t-il réalisé son expérience célèbre utilisant des particules alpha pour mettre en évidence la structure du noyau atomique ?

Au début du XXe siècle, vers 1909-1911
En 1932
En 1911
Dans les années 1950

En 1911

Explication

L'expérience de Rutherford a été menée en 1911, permettant de découvrir la présence d'un noyau massif et positif au centre de l'atome. La découverte par Chadwick en 1932 concernait les neutrons, pas cette expérience spécifique.

9. En quoi la composition du noyau diffère-t-elle de celle de l'ensemble de l'atome ?

Le noyau est chargé négativement, alors que l'ensemble de l'atome est neutre.
Le noyau contient principalement des protons et des neutrons, tandis que l'atome inclut aussi des électrons en dehors du noyau.
Le noyau est une structure vide, alors que l'atome est entièrement constitué de matière.
Le noyau est constitué uniquement de neutrons, alors que l'atome possède aussi des protons et des électrons.

Le noyau contient principalement des protons et des neutrons, tandis que l'atome inclut aussi des électrons en dehors du noyau.

Explication

Le noyau est composé principalement de protons et de neutrons, qui représentent la majorité de la masse de l'atome, tandis que les électrons gravitent autour et contribuent à la charge électrique globale neutre de l'atome.

10. Qui a proposé la théorie selon laquelle le noyau atomique est constitué de protons et de neutrons, permettant d'expliquer la composition du noyau ?

Niels Bohr
John Dalton
James Chadwick
Ernest Rutherford

James Chadwick

Explication

James Chadwick a découvert le neutron en 1932, ce qui a permis de comprendre la composition du noyau en protons et neutrons. Rutherford, quant à lui, a mis en évidence l'existence du noyau, mais Chadwick est crédité pour la découverte du neutron.

11. Quelle est la principale conséquence de la différence de masse entre la somme des masses des nucléons et la masse du noyau, selon la relation ΔE=Δmc2\Delta E = \Delta m c^2 ?

Elle permet de calculer la charge électrique totale du noyau.
Elle montre que la masse du noyau est indépendante de la composition en protons et neutrons.
Elle explique la stabilité du noyau et la libération d'énergie lors de la fission ou de la fusion.
Elle indique que la masse du noyau est toujours supérieure à la somme des masses des nucléons.

Elle explique la stabilité du noyau et la libération d'énergie lors de la fission ou de la fusion.

Explication

Le défaut de masse est directement lié à l'énergie de liaison du noyau, qui explique sa stabilité et la libération d'énergie lors de réactions nucléaires. La différence de masse se convertit en énergie selon la formule d'Einstein, ce qui est à la base de la fission et de la fusion nucléaires.

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Mémorisez les réponses avec 11 flashcards sur Structure et masse de l’atome.

Qu'est-ce que l'atome dans la matière ?

Le constituant ultime de la matière.

Atome en tant que constitué

Composant ultime de la matière.

Qu'est-ce qu'une molécule ?

Un édifice chimique stable formé par l'association d'atomes.

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