QCM : Structure et organisation de l’atome — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle organisation décrit correctement la structure générale d’un atome ?

Un noyau négatif entouré d’un cortège de protons positifs
Un cortège positif contenant des électrons autour d’un noyau neutre
Un noyau positif entouré d’un cortège d’électrons négatifs
Un noyau neutre entouré d’un cortège de neutrons négatifs

Un noyau positif entouré d’un cortège d’électrons négatifs

Explication

L’atome possède un noyau très petit et positif, autour duquel se déplacent des électrons négatifs. L’idée d’un noyau négatif inverse la répartition réelle des charges entre le noyau et le cortège électronique.

2. Quelle distinction entre le noyau et le cortège électronique est correcte ?

Le noyau contient les nucléons, tandis que le cortège contient les électrons
Le noyau contient les protons négatifs, tandis que le cortège contient les neutrons
Le noyau contient les neutrons électroniques, tandis que le cortège contient les protons
Le noyau contient les électrons, tandis que le cortège contient les nucléons

Le noyau contient les nucléons, tandis que le cortège contient les électrons

Explication

Les protons et les neutrons sont les nucléons du noyau, alors que les électrons appartiennent à la région située autour du noyau. Attribuer les électrons au noyau confond les deux constituants de l’atome.

3. Que représente le numéro atomique ZZ d’un noyau ?

Le nombre de neutrons du noyau
Le nombre total de nucléons du noyau
Le nombre de protons du noyau
La masse totale des électrons de l’atome

Le nombre de protons du noyau

Explication

Le numéro atomique ZZ indique le nombre de protons et renseigne ainsi sur la charge électrique du noyau. Le nombre total de nucléons est représenté par AA, et non par ZZ.

4. Un noyau possède 15 protons et 16 neutrons. Quelle est sa valeur du nombre de masse AA ?

A=15A=15
A=16A=16
A=1A=1
A=31A=31

$$A=31$$

Explication

Le nombre de masse est la somme des protons et des neutrons, donc A=15+16=31A=15+16=31. La valeur 15 correspond au nombre de protons, tandis que 16 correspond au nombre de neutrons.

5. Un noyau est caractérisé par A=56A=56 et Z=26Z=26. Combien contient-il de neutrons ?

5656 neutrons
3030 neutrons
2626 neutrons
8282 neutrons

$$30$$ neutrons

Explication

Le nombre de neutrons se calcule par N=A−ZN=A-Z, soit N=56−26=30N=56-26=30. La valeur 26 désigne le nombre de protons, et non celui des neutrons.

6. Quelle valeur correspond à la charge électrique élémentaire du proton ?

1,60×10−19 C1,60\times10^{-19}\ \mathrm{C}
1,67×10−27 kg1,67\times10^{-27}\ \mathrm{kg}
9,11×10−31 kg9,11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}
6,02×1023 C6,02\times10^{23}\ \mathrm{C}

$$1,60\times10^{-19}\ \mathrm{C}$$

Explication

La charge élémentaire portée par un proton vaut e=1,60×10−19 Ce=1,60\times10^{-19}\ \mathrm{C}. 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 déterminer la charge électrique d’un noyau contenant ZZ protons ?

En utilisant Qnoyau=Z×eQ_{\mathrm{noyau}}=Z\times e
En utilisant Qnoyau=A×eQ_{\mathrm{noyau}}=A\times e
En utilisant Qnoyau=N×eQ_{\mathrm{noyau}}=N\times e
En utilisant Qnoyau=mnoyau×eQ_{\mathrm{noyau}}=m_{\mathrm{noyau}}\times e

En utilisant $$Q_{\mathrm{noyau}}=Z\times e$$

Explication

Seuls les protons contribuent positivement à la charge du noyau, donc celle-ci vaut Qnoyau=Z×eQ_{\mathrm{noyau}}=Z\times e. Le nombre de masse AA intervient plutôt dans l’estimation de la masse nucléaire.

8. Quelle estimation représente approximativement la masse d’un proton ou d’un neutron ?

6,67×10−11 kg6,67\times10^{-11}\ \mathrm{kg}
9,11×10−31 kg9,11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}
1,60×10−19 C1,60\times10^{-19}\ \mathrm{C}
1,67×10−27 kg1,67\times10^{-27}\ \mathrm{kg}

$$1,67\times10^{-27}\ \mathrm{kg}$$

Explication

La masse d’un proton et celle d’un neutron sont approximativement égales à 1,67×10−27 kg1,67\times10^{-27}\ \mathrm{kg}. La valeur exprimée en coulombs représente une charge électrique, tandis que la masse de l’électron est d’un autre ordre de grandeur.

9. Quelle est la charge électrique portée par un électron ?

Qeˊlectron=+1,6×1019 CQ_{électron}=+1,6\times10^{19}\ \mathrm{C}
Qeˊlectron=+1,6×10−19 CQ_{électron}=+1,6\times10^{-19}\ \mathrm{C}
Qeˊlectron=−1,6×10−19 CQ_{électron}=-1,6\times10^{-19}\ \mathrm{C}
Qeˊlectron=−1,6×1019 CQ_{électron}=-1,6\times10^{19}\ \mathrm{C}

$$Q_{électron}=-1,6\times10^{-19}\ \mathrm{C}$$

Explication

Un électron porte une charge négative de valeur −1,6×10−19 C-1,6\times10^{-19}\ \mathrm{C}. La charge positive de même valeur absolue caractérise le proton, et non l’électron.

10. Un atome possède 12 protons et 12 électrons : pourquoi est-il électriquement neutre ?

Le noyau ne contient aucune particule chargée
Les électrons ont une masse égale à celle des protons
Les neutrons annulent la charge des électrons
Les charges positives et négatives se compensent

Les charges positives et négatives se compensent

Explication

La neutralité résulte de l’égalité entre le nombre de protons et le nombre d’électrons, dont les charges opposées se compensent. Les neutrons n’annulent pas directement la charge électronique, car ils sont électriquement neutres.

11. Quelle comparaison décrit correctement les dimensions d’un atome et de son noyau ?

Le rayon atomique vaut environ 10−15 m10^{-15}\ \mathrm{m} et le noyau est environ 100 000 fois plus petit
Le rayon atomique vaut environ 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m} et le noyau est environ 100 000 fois plus petit
Le rayon atomique vaut environ 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m} et le noyau est environ 10 fois plus petit
Le rayon atomique vaut environ 10−5 m10^{-5}\ \mathrm{m} et le noyau est environ 100 fois plus petit

Le rayon atomique vaut environ $$10^{-10}\ \mathrm{m}$$ et le noyau est environ 100 000 fois plus petit

Explication

Le rayon d’un atome est de l’ordre de 10−10 m10^{-10}\ \mathrm{m}, tandis que le rayon du noyau est environ 100 000 fois inférieur. Les autres propositions donnent un ordre de grandeur ou un rapport incorrect.

12. Comment un atome devient-il un ion ?

En modifiant uniquement le nombre de ses nucléons
En perdant ou en gagnant un ou plusieurs électrons
En changeant la masse de chacun de ses électrons
En transformant ses neutrons en protons

En perdant ou en gagnant un ou plusieurs électrons

Explication

Un ion apparaît lorsqu’un atome ou un groupe d’atomes acquiert une charge après une perte ou un gain d’électrons. Une modification du nombre de protons ou de neutrons concerne le noyau et ne définit pas la formation ordinaire d’un ion.

13. Quelle distinction entre un anion et un cation est correcte ?

Un anion a perdu des électrons et est positif, tandis qu’un cation en a gagné et est négatif
Un anion a gagné des électrons et est négatif, tandis qu’un cation en a perdu et est positif
Un anion est neutre après un gain d’électrons, tandis qu’un cation reste neutre après une perte
Un anion contient plusieurs atomes, tandis qu’un cation n’en contient qu’un

Un anion a gagné des électrons et est négatif, tandis qu’un cation en a perdu et est positif

Explication

Le gain d’électrons donne une charge négative et forme un anion, alors que la perte d’électrons donne une charge positive et forme un cation. Le nombre d’atomes présents distingue plutôt les ions monoatomiques et polyatomiques.

14. Quelle propriété définit un élément chimique au cours d’une réaction chimique ?

Il constitue une partie de la matière qui se conserve et se reconnaît par ses propriétés
Il correspond à une charge électrique qui disparaît pendant la réaction
Il représente un assemblage d’atomes dont la masse reste toujours identique
Il désigne une particule qui change nécessairement de numéro atomique

Il constitue une partie de la matière qui se conserve et se reconnaît par ses propriétés

Explication

Un élément chimique se conserve au cours des réactions et peut être identifié grâce à ses caractéristiques physiques et chimiques. Une réaction chimique peut réorganiser les atomes sans transformer l’élément en une simple charge électrique.

15. Comment le numéro atomique permet-il d’identifier un élément chimique ?

Chaque numéro atomique correspond à plusieurs éléments ayant des propriétés identiques
Le numéro atomique change lorsqu’un élément gagne ou perd des électrons
Chaque numéro atomique correspond à un élément doté de propriétés qui lui sont propres
Le numéro atomique indique uniquement le nombre de neutrons d’un élément

Chaque numéro atomique correspond à un élément doté de propriétés qui lui sont propres

Explication

À chaque numéro atomique correspond un élément chimique possédant des propriétés physiques et chimiques spécifiques. Le gain ou la perte d’électrons forme un ion sans modifier le numéro atomique de l’élément.

16. Pour les 18 premiers éléments, dans quel ordre les sous-couches électroniques se remplissent-elles ?

1s, 2s, 2p, 3s, puis 3p
1s, 2p, 2s, 3p, puis 3s
1s, 2s, 3s, 2p, puis 3p
1s, 3s, 2s, 2p, puis 3p

1s, 2s, 2p, 3s, puis 3p

Explication

L’ordre de remplissage est 1s, 2s, 2p, 3s, puis 3p pour les 18 premiers éléments. Intervertir 2s et 2p constitue l’erreur la plus plausible, car ces deux sous-couches appartiennent à des couches proches mais ne se remplissent pas dans cet ordre.

17. Combien d’électrons une sous-couche p peut-elle contenir au maximum ?

Huit électrons
Six électrons
Dix électrons
Deux électrons

Six électrons

Explication

Une sous-couche p peut accueillir jusqu’à six électrons, alors qu’une sous-couche s est limitée à deux. La valeur deux correspond donc à la sous-couche s et non à la sous-couche p.

18. Dans un atome, quels électrons sont appelés électrons de valence ?

Ceux de la couche la plus éloignée du noyau qui contient des électrons
Ceux qui occupent la couche la plus proche du noyau
Ceux qui possèdent nécessairement la plus grande masse de l’atome
Ceux qui appartiennent à toutes les couches internes remplies

Ceux de la couche la plus éloignée du noyau qui contient des électrons

Explication

Les électrons de valence se trouvent dans la couche occupée la plus éloignée du noyau. Les électrons des couches internes ne sont pas désignés par ce terme, même s’ils participent à la structure électronique de l’atome.

19. Pourquoi les électrons de valence jouent-ils un rôle majeur dans les propriétés chimiques d’un atome ?

Ils déterminent principalement les interactions chimiques de l’atome
Ils forment les couches internes déjà remplies de l’atome
Ils fixent la masse du noyau et le nombre de neutrons
Ils occupent des régions qui ne contiennent aucun électron interne

Ils déterminent principalement les interactions chimiques de l’atome

Explication

Les électrons de valence déterminent les propriétés chimiques, tandis que les couches internes remplies et saturées n’ont pas de rôle chimique. La masse du noyau dépend des particules nucléaires et non des électrons de valence.

20. Quel scientifique a établi en 1869 une classification des éléments fondée sur la masse croissante et des propriétés chimiques voisines ?

Antoine Lavoisier
Ernest Rutherford
Mendeleïev
Niels Bohr

Mendeleïev

Explication

Mendeleïev établit cette classification en 1869 en associant masse croissante et propriétés chimiques voisines. Niels Bohr est lié à l’organisation des électrons en couches et sous-couches, mais pas à cette classification.

21. Que représente une période du tableau périodique ?

Le regroupement des éléments ayant des propriétés voisines
Le classement des éléments selon leur masse atomique
Le nombre d’électrons de valence d’une famille
Le remplissage d’une couche électronique

Le remplissage d’une couche électronique

Explication

Chaque période correspond au remplissage d’une couche électronique. Le nombre d’électrons de valence et les propriétés voisines sont plutôt liés aux éléments d’une même colonne ou famille.

22. Pourquoi les éléments d’une même colonne ont-ils généralement des propriétés chimiques voisines ?

Ils ont nécessairement le même nombre total d’électrons
Ils présentent des masses atomiques identiques
Ils appartiennent à la même période électronique
Ils possèdent le même nombre d’électrons de valence

Ils possèdent le même nombre d’électrons de valence

Explication

Les éléments d’une même colonne possèdent le même nombre d’électrons de valence, ce qui explique leurs propriétés chimiques voisines. Ils ne se trouvent pas nécessairement dans la même période et leurs nombres totaux d’électrons diffèrent généralement.

23. Comment définit-on une famille chimique dans le tableau périodique ?

Un ensemble d’éléments situés dans une même colonne et liés par leur nombre d’électrons de valence
Un ensemble d’éléments placés dans des colonnes différentes mais partageant le même noyau
Un ensemble d’éléments situés dans une même période et ayant une masse voisine
Un ensemble d’éléments classés selon leur nombre total de couches électroniques

Un ensemble d’éléments situés dans une même colonne et liés par leur nombre d’électrons de valence

Explication

Une famille chimique regroupe les éléments d’une même colonne, dont les propriétés sont liées au nombre d’électrons de valence. Une période correspond plutôt à une ligne et au remplissage d’une couche électronique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 54 flashcards sur Structure et organisation de l’atome.

Que comprend un atome ?

Un noyau chargé positivement et un cortège électronique d'électrons négatifs.

Quelle charge porte le noyau d'un atome ?

Une charge positive.

Que contient le cortège électronique d'un atome ?

Des électrons négatifs qui circulent autour du noyau.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Structure et organisation de l’atome.

Voir la fiche →

Cours similaires

La Terre dans le Système solaire

Les cellules et les tissus

SVT

Atomes, liaisons, acides et bases

Chimie

Cytosquelette et contraction musculaire

Neurosciences et fonctionnement cérébral

Contrastes entre océans et continents

SVT

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM