QCM : Structure et masse de l’atome — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente le numéro atomique ZZ d’un atome ?

Le nombre total de nucléons du noyau
Le nombre de neutrons dans le noyau
Le nombre d’électrons et de neutrons réunis
Le nombre de protons dans le noyau

Le nombre de protons dans le noyau

Explication

Le numéro atomique ZZ indique le nombre de protons présents dans le noyau. Le nombre total de nucléons est représenté par AA, tandis que les neutrons sont obtenus par A−ZA-Z.

2. Que représente le nombre de masse AA d’un atome ?

La somme des électrons et des protons
La somme des protons et des neutrons
Le nombre de protons présents dans le noyau
La différence entre les neutrons et les protons

La somme des protons et des neutrons

Explication

Le nombre de masse AA correspond au nombre total de nucléons, donc à la somme des protons et des neutrons. Le nombre de protons seul est donné par ZZ.

3. Un atome possède A=27A=27 nucléons et Z=13Z=13 protons ; combien contient-il de neutrons ?

27 neutrons
14 neutrons
13 neutrons
40 neutrons

14 neutrons

Explication

Le nombre de neutrons se calcule avec N=A−ZN=A-Z, soit N=27−13=14N=27-13=14. La valeur 1313 correspond au nombre de protons, et non au nombre de neutrons.

4. Dans un atome neutre dont le numéro atomique est Z=8Z=8, combien y a-t-il d’électrons ?

Aucun électron
8 électrons
4 électrons
16 électrons

8 électrons

Explication

Dans un atome neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons, donc à ZZ. Pour Z=8Z=8, l’atome possède ainsi 8 électrons.

5. Quelles masses sont considérées comme pratiquement égales dans le modèle usuel de l’atome ?

La masse du neutron et celle de l’électron
La masse du proton et celle du neutron
La masse du proton et celle de l’électron
La masse de l’électron et celle du noyau

La masse du proton et celle du neutron

Explication

La masse d’un proton vaut environ 1,67×10−27 kg1{,}67\times10^{-27}\ \mathrm{kg}, et celle du neutron est considérée comme pratiquement identique. La masse de l’électron est beaucoup plus faible, environ 9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}.

6. Quelle est la masse approximative d’un électron ?

9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}
1,67×10−31 kg1{,}67\times10^{-31}\ \mathrm{kg}
1,67×10−27 kg1{,}67\times10^{-27}\ \mathrm{kg}
9,11×10−27 kg9{,}11\times10^{-27}\ \mathrm{kg}

$$9{,}11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}$$

Explication

La masse d’un électron est d’environ 9,11×10−31 kg9{,}11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}. La valeur 1,67×10−27 kg1{,}67\times10^{-27}\ \mathrm{kg} correspond approximativement à la masse d’un proton ou d’un neutron.

7. Comment obtient-on la masse totale d’un atome à partir de ses particules ?

En additionnant la masse des électrons et la masse des neutrons uniquement
En additionnant les masses des protons, des neutrons et des électrons
En additionnant les masses des protons et des neutrons puis en soustrayant les électrons
En multipliant la masse du noyau par le nombre d’électrons

En additionnant les masses des protons, des neutrons et des électrons

Explication

La masse de l’atome comprend la masse du noyau, formé de protons et de neutrons, ainsi que celle des électrons. Soustraire les électrons ou oublier les protons ne correspond pas à la définition de cette masse.

8. Pourquoi peut-on souvent assimiler la masse d’un atome à celle de son noyau ?

Parce que les électrons sont comptés dans le nombre de masse
Parce que les électrons ont une masse presque égale à celle des neutrons
Parce que la masse des électrons est très faible devant celle du noyau
Parce que le noyau ne contient pas de particules massives

Parce que la masse des électrons est très faible devant celle du noyau

Explication

La masse des électrons est minuscule devant celle des protons et des neutrons qui constituent le noyau. La masse totale de l’atome est donc approximativement celle du noyau, même si les électrons contribuent à la masse totale.

9. Pour l’atome de sodium 1123Na^{23}_{11}\mathrm{Na}, combien possède-t-il de protons, d’électrons et de neutrons ?

11 protons, 11 électrons et 12 neutrons
23 protons, 11 électrons et 12 neutrons
11 protons, 23 électrons et 12 neutrons
11 protons, 12 électrons et 23 neutrons

11 protons, 11 électrons et 12 neutrons

Explication

Pour le sodium, Z=11Z=11 donne 11 protons et, pour un atome neutre, 11 électrons. Le nombre de neutrons vaut A−Z=23−11=12A-Z=23-11=12 ; l’option comportant 23 protons confond le nombre de masse avec le numéro atomique.

10. Quelle est la masse du noyau de l’atome de sodium si la masse de ses protons vaut 1,84×10−26 kg1{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg} et celle de ses neutrons 2,00×10−26 kg2{,}00\times10^{-26}\ \mathrm{kg} ?

2,00×10−26 kg2{,}00\times10^{-26}\ \mathrm{kg}
3,84×10−26 kg3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg}
3,84×10−27 kg3{,}84\times10^{-27}\ \mathrm{kg}
1,60×10−26 kg1{,}60\times10^{-26}\ \mathrm{kg}

$$3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg}$$

Explication

La masse du noyau est la somme des masses de ses protons et de ses neutrons, soit 1,84×10−26+2,00×10−26=3,84×10−26 kg1{,}84\times10^{-26}+2{,}00\times10^{-26}=3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg}. La valeur 1,60×10−26 kg1{,}60\times10^{-26}\ \mathrm{kg} provient d’une soustraction qui ne convient pas à cette addition.

11. Quelle masse approximative faut-il retenir pour l’atome de sodium lorsque la masse de son noyau vaut 3,84×10−26 kg3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg} ?

Environ 3,84×10−26+1,00×10−29 kg3{,}84\times10^{-26}+1{,}00\times10^{-29}\ \mathrm{kg}
Environ 3,84×10−29 kg3{,}84\times10^{-29}\ \mathrm{kg}
Environ 3,84×10−26 kg3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg}
Environ 1,00×10−29 kg1{,}00\times10^{-29}\ \mathrm{kg}

Environ $$3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg}$$

Explication

La masse des électrons est négligeable devant celle du noyau, donc la masse de l’atome est approximativement 3,84×10−26 kg3{,}84\times10^{-26}\ \mathrm{kg}. La masse électronique pourrait être ajoutée pour une valeur plus précise, mais elle ne modifie pratiquement pas l’approximation demandée.

12. Comment détermine-t-on le nombre d’électrons du brome à partir de leur masse totale et de la masse d’un électron ?

On additionne la masse totale et la masse d’un électron.
On divise la masse totale des électrons par la masse d’un électron.
On soustrait la masse d’un électron de leur masse totale.
On multiplie la masse totale par la masse d’un électron.

On divise la masse totale des électrons par la masse d’un électron.

Explication

Le nombre d’électrons s’obtient par la division 3,19×10−29÷9,11×10−313{,}19 \times 10^{-29} \div 9{,}11 \times 10^{-31}, qui donne 35. La multiplication correspondrait plutôt au calcul d’une masse totale à partir du nombre d’électrons.

13. Quelles valeurs correspondent au nombre d’électrons, au nombre de protons et au numéro atomique du brome neutre ?

44 électrons, 35 protons et Z=44Z = 44
79 électrons, 79 protons et Z=79Z = 79
35 électrons, 44 protons et Z=44Z = 44
35 électrons, 35 protons et Z=35Z = 35

35 électrons, 35 protons et $$Z = 35$$

Explication

Un atome de brome neutre possède autant d’électrons que de protons, soit 35, et son numéro atomique vaut donc Z=35Z = 35. La valeur 44 correspond au nombre de neutrons du brome, pas à celui des protons.

14. Que permet de déduire la masse approximative d’un atome de brome, égale à 79mp79m_p ?

Environ 35 nucléons et un nombre de masse A=35A = 35
Environ 79 nucléons et un nombre de masse A=79A = 79
Environ 79 électrons et un numéro atomique Z=79Z = 79
Environ 44 nucléons et un nombre de masse A=44A = 44

Environ 79 nucléons et un nombre de masse $$A = 79$$

Explication

La masse approximative 79mp79m_p indique qu’un atome de brome contient environ 79 nucléons, d’où A=79A = 79. Le nombre 35 désigne le numéro atomique, tandis que 44 correspond au nombre de neutrons.

15. Combien de neutrons possède un atome de brome caractérisé par A=79A = 79 et Z=35Z = 35 ?

44 neutrons, car 79−35=4479 - 35 = 44
79 neutrons, car le nombre de neutrons égale AA
114 neutrons, car 79+35=11479 + 35 = 114
35 neutrons, car le nombre de neutrons égale ZZ

44 neutrons, car $$79 - 35 = 44$$

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par la différence entre le nombre de masse et le numéro atomique : N=A−Z=79−35=44N = A - Z = 79 - 35 = 44. La valeur 35 représente le nombre de protons et d’électrons dans l’atome neutre.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 26 flashcards sur Structure et masse de l’atome.

Qu'est-ce que le numéro atomique Z représente dans un atome?

Le nombre de protons du noyau.

Que représente le nombre de masse A dans un atome?

Le nombre total de nucléons, protons plus neutrons.

Quelle formule donne le nombre de neutrons N?

N=A−ZN = A - Z.

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