Quiz: Structure et propriétés de l’atome — 11 questions

1. Quelle propriété caractérise le neutron ?

A. Il porte une charge positive et une masse d’environ 10⁻²⁷ kg.

B. Il est neutre et sa masse est négligeable devant celle de l’électron.

C. Il porte une charge négative et une masse d’environ 10⁻³⁰ kg.

D. Il est électriquement neutre et sa masse est d’environ 10⁻²⁷ kg.

Answer: (D)

Explanation

Le neutron possède une charge électrique nulle et une masse d’environ 10⁻²⁷ kg. Il se distingue ainsi du proton chargé positivement et de l’électron beaucoup plus léger.

2. Un électron a une masse m. Quelle est approximativement la masse d’un proton ou d’un neutron ?

A. Environ 20 000m

B. Environ 200m

C. Environ 2 000m

D. Environ m/2 000

Answer: (C)

Explanation

La masse d’un proton ou d’un neutron est approximativement 2 000 fois celle de l’électron. Les masses des deux nucléons sont donc très supérieures à celle de l’électron.

3. Que représente le nombre de masse A dans la notation d’un atome ?

A. Le nombre total de nucléons du noyau

B. La charge électrique du noyau

C. Le nombre total d’électrons de l’atome

D. Le nombre de protons du noyau

Answer: (A)

Explanation

Le nombre de masse A correspond au nombre total de nucléons, c’est-à-dire à la somme des protons et des neutrons. Le nombre de protons seul est donné par Z.

4. Quelle information permet d’identifier l’élément chimique dans la notation d’un atome ?

A. Le nombre de masse A

B. Le nombre de neutrons N

C. Le numéro atomique Z

D. Le nombre d’électrons excités

Answer: (C)

Explanation

Le numéro atomique Z est égal au nombre de protons du noyau et identifie donc l’élément chimique. A désigne l’ensemble des nucléons.

5. Un ion possède un numéro atomique Z et une charge électrique positive égale à +2. Combien d’électrons possède-t-il ?

A. Z + 2

B. Z

C. 2Z

D. Z − 2

Answer: (D)

Explanation

Pour un ion, le nombre d’électrons est égal à Z moins la charge. Un ion de charge +2 a donc perdu deux électrons et en possède Z − 2.

6. Combien de particules identiques contient une mole ?

A. 6,022 × 10²³

B. 6,022 × 10⁻²³

C. 1,000 × 10²³

D. 12,00 × 10²³

Answer: (A)

Explanation

Une mole est un groupe de 6,022 × 10²³ particules identiques. Cette quantité correspond au nombre d’Avogadro.

7. Un atome possède A = 23 nucléons et Z = 11 protons. Combien contient-il de neutrons ?

A. 34

B. 11

C. 23

D. 12

Answer: (D)

Explanation

Le nombre de neutrons se calcule avec la relation N = A − Z. Ici, N = 23 − 11 = 12.

8. Quelle comparaison des dimensions atomiques est correcte ?

A. Le noyau et l’atome mesurent tous deux environ 10⁻¹⁰ m.

B. Le noyau mesure environ 10⁻⁵ m et l’atome environ 10⁻¹⁰ m.

C. Le noyau mesure environ 10⁻¹⁰ m et l’atome environ 10⁻¹⁵ m.

D. Le noyau mesure environ 10⁻¹⁵ m et l’atome environ 10⁻¹⁰ m.

Answer: (D)

Explanation

Le diamètre du noyau est d’environ 10⁻¹⁵ m, soit 1 femtomètre, tandis que celui de l’atome est d’environ 10⁻¹⁰ m, soit 1 ångström. Le noyau est donc environ 100 000 fois plus petit.

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

A. 0 C

B. +1,6 × 10⁻²⁷ C

C. +1,6 × 10⁻¹⁹ C

D. −1,6 × 10⁻¹⁹ C

Answer: (C)

Explanation

Le proton porte une charge positive de +1,6 × 10⁻¹⁹ C. Le neutron est neutre, tandis que l’électron porte la charge opposée.

10. Quelle répartition de la matière et du volume décrit correctement un atome ?

A. Le volume correspond au noyau, tandis que la masse est répartie dans le cortège électronique.

B. Le volume correspond au cortège électronique, tandis que la masse est concentrée dans le noyau.

C. Le volume et la masse sont répartis uniformément entre le noyau et les électrons.

D. Le volume et la masse sont principalement concentrés dans le noyau.

Answer: (B)

Explanation

Le volume de l’atome correspond au volume occupé par le cortège électronique, alors que sa masse est essentiellement concentrée dans le noyau. Cette distinction explique la très faible taille du noyau par rapport à l’atome.

11. Quelle combinaison décrit correctement l’électron ?

A. Charge de −1,6 × 10⁻¹⁹ C et masse d’environ 10⁻³⁰ kg

B. Charge de −1,6 × 10⁻²⁷ C et masse d’environ 10⁻¹⁹ kg

C. Charge nulle et masse d’environ 10⁻²⁷ kg

D. Charge de +1,6 × 10⁻¹⁹ C et masse d’environ 10⁻²⁷ kg

Answer: (A)

Explanation

L’électron porte une charge de −1,6 × 10⁻¹⁹ C et possède une masse approximative de 10⁻³⁰ kg. Sa masse est donc bien plus faible que celle des nucléons.