Lycée · 1ʳᵉ · Spécialité Physique-Chimie
Le tableau périodique des éléments
Classification, configuration électronique et propriétés périodiques — programme de Spécialité Physique-Chimie 1re
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Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 37 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Qui est à l'origine du premier tableau périodique des éléments ?
- A. Lavoisier
- B. Mendeleïev
- C. Dalton
- D. Bohr
Réponse
B. Mendeleïev — Mendeleïev publie en 1869 la première classification périodique des éléments chimiques.
Selon quel critère les éléments sont-ils classés dans le tableau périodique actuel ?
- A. Masse atomique croissante
- B. Électronégativité croissante
- C. Numéro atomique Z croissant
- D. Rayon atomique croissant
Réponse
C. Numéro atomique Z croissant — Le tableau actuel classe les éléments par numéro atomique Z (nombre de protons) croissant.
Comment appelle-t-on une ligne horizontale du tableau périodique ?
- A. Famille
- B. Groupe
- C. Période
- D. Bloc
Réponse
C. Période — Une ligne horizontale du tableau s'appelle une période. La 1re période contient H et He.
Comment appelle-t-on une colonne verticale du tableau périodique ?
- A. Période
- B. Famille ou groupe
- C. Couche
- D. Série
Réponse
B. Famille ou groupe — Une colonne verticale s'appelle une famille (ou groupe). Les éléments d'une même famille ont des propriétés similaires.
Combien d'éléments le tableau périodique actuel comporte-t-il ?
- A. 92
- B. 103
- C. 118
- D. 126
Réponse
C. 118 — Le tableau périodique compte 118 éléments (au 01/01/2016, avec l'ajout des éléments 113, 115, 117, 118).
Quelle est la configuration électronique du sodium Na ($Z=11$) ?
- A. 2.9
- B. 2.8.1
- C. 3.8
- D. 2.1.8
Réponse
B. 2.8.1 — Na : K=2, L=8, M=1. Configuration 2.8.1.
Les gaz nobles se trouvent dans quelle colonne du tableau ?
- A. Colonne 1
- B. Colonne 8
- C. Colonne 17
- D. Colonne 18
Réponse
D. Colonne 18 — Les gaz nobles (He, Ne, Ar…) occupent la colonne 18 du tableau.
Quelle couche électronique est remplie en premier ?
- A. M
- B. L
- C. K
- D. N
Réponse
C. K — On remplit les couches dans l'ordre croissant de n : K d'abord (n=1), puis L (n=2), puis M (n=3)…
Quel est le nombre maximum d'électrons sur la couche L ?
- A. 2
- B. 4
- C. 8
- D. 18
Réponse
C. 8 — La couche L (n=2) peut accueillir au maximum 2n² = 2×4 = 8 électrons.
Les halogènes occupent quelle colonne du tableau ?
- A. Colonne 15
- B. Colonne 16
- C. Colonne 17
- D. Colonne 18
Réponse
C. Colonne 17 — Les halogènes (F, Cl, Br, I) sont dans la colonne 17 du tableau périodique.
Quel est le symbole du gaz noble de la 3e période ?
- A. Ne
- B. Ar
- C. Kr
- D. Xe
Réponse
B. Ar — L'argon Ar (Z=18) est le gaz noble de la 3e période.
Un atome neutre a $Z=8$ protons. Combien d'électrons possède-t-il ?
- A. 6
- B. 7
- C. 8
- D. 16
Réponse
C. 8 — Pour un atome neutre, le nombre d'électrons est égal à Z. Ici Z=8 → 8 électrons.
Niveau moyen — 12 questions
Un atome a la configuration électronique $2.8.7$. Dans quelle famille se trouve-t-il ?
- A. Métaux alcalins (col. 1)
- B. Halogènes (col. 17)
- C. Gaz nobles (col. 18)
- D. Métaux alcalino-terreux (col. 2)
Réponse
B. Halogènes (col. 17) — 7 électrons de valence → colonne 17 → halogènes (ex. Cl, Z=17).
Un atome est en 3e période et possède 2 électrons de valence. Quel est son symbole ?
- A. Be
- B. Mg
- C. Ca
- D. Ba
Réponse
B. Mg — 3e période + 2 électrons de valence → configuration 2.8.2 → Z=12 → Magnésium Mg.
Quelle est la configuration électronique du phosphore P ($Z=15$) ?
- A. 2.5
- B. 2.8.5
- C. 2.8.3.2
- D. 2.13
Réponse
B. 2.8.5 — K=2, L=8, M=5 (15-2-8=5). Configuration 2.8.5.
L'ion $\mathrm{Cl}^-$ possède combien d'électrons ?
- A. 16
- B. 17
- C. 18
- D. 15
Réponse
C. 18 — Cl a Z=17 → 17 électrons. Cl⁻ a gagné 1 électron → 18 électrons.
Quelle est la configuration de l'ion $\mathrm{Mg}^{2+}$ ?
- A. 2.8.2
- B. 2.6
- C. 2.8
- D. 2.10
Réponse
C. 2.8 — Mg a config. 2.8.2. En perdant 2 électrons → 2.8. Identique à Ne.
Quel élément a la configuration électronique $2.8.3$ ?
- A. B
- B. Al
- C. Ga
- D. In
Réponse
B. Al — 2.8.3 : K=2, L=8, M=3 → Z = 2+8+3 = 13 → Aluminium Al.
Dans quelle période se trouve l'élément de configuration $2.4$ ?
- A. Période 1
- B. Période 2
- C. Période 3
- D. Période 4
Réponse
B. Période 2 — La dernière couche occupée est L (n=2) → 2e période. C'est le carbone C (Z=6).
Quel ion stable forme l'oxygène O ($Z=8$, configuration $2.6$) ?
- A. $\mathrm{O}^+$
- B. $\mathrm{O}^-$
- C. $\mathrm{O}^{2-}$
- D. $\mathrm{O}^{2+}$
Réponse
C. $\mathrm{O}^{2-}$ — O gagne 2 électrons pour compléter la couche L (2.6 → 2.8 = Ne) → ion O²⁻.
Deux éléments sont dans la même famille. Que partagent-ils nécessairement ?
- A. Le même nombre de protons
- B. Le même rayon atomique
- C. Le même nombre d'électrons de valence
- D. La même période
Réponse
C. Le même nombre d'électrons de valence — Les éléments d'une même famille (colonne) ont le même nombre d'électrons de valence.
Le potassium K a $Z=19$. Quelle est sa configuration électronique ?
- A. 2.8.9
- B. 2.8.8.1
- C. 2.9.8
- D. 2.8.7.2
Réponse
B. 2.8.8.1 — K=2, L=8, M=8, N=1 (19-2-8-8=1). Configuration 2.8.8.1.
Quel atome est isoélectronique de l'ion $\mathrm{Na}^+$ (10 électrons) ?
- A. Mg
- B. Ne
- C. Al
- D. F
Réponse
B. Ne — Ne a Z=10 → 10 électrons. Na⁺ a aussi 10 électrons. Ils sont isoélectroniques.
L'azote N ($Z=7$) est en période 2 et en colonne 15. Combien a-t-il d'électrons de valence ?
- A. 2
- B. 5
- C. 7
- D. 15
Réponse
B. 5 — N est en colonne 15, donc il a 5 électrons de valence (config. 2.5).
Niveau difficile — 13 questions
Dans une même période, le rayon atomique évolue de gauche à droite de la façon suivante :
- A. Il augmente car Z augmente
- B. Il diminue car Z augmente
- C. Il est constant dans une même période
- D. Il varie de façon aléatoire
Réponse
B. Il diminue car Z augmente — De gauche à droite, Z augmente → le noyau attire plus fortement les électrons → le rayon diminue.
Quelle propriété augmente de bas en haut et de gauche à droite dans le tableau ?
- A. Le rayon atomique
- B. La masse molaire
- C. L'électronégativité
- D. Le nombre d'électrons de valence
Réponse
C. L'électronégativité — L'électronégativité augmente de bas en haut (couche de valence plus proche du noyau) et de gauche à droite (Z plus grand).
L'énergie de première ionisation de Na est plus faible que celle de Mg. Pourquoi ?
- A. Na a un électron de valence supplémentaire très facile à arracher
- B. Mg a un plus grand rayon atomique
- C. Na est plus électronégatif que Mg
- D. Ils ont le même Z
Réponse
A. Na a un électron de valence supplémentaire très facile à arracher — Na (col. 1) a 1 électron de valence isolé, facile à arracher. Mg (col. 2) a 2 électrons de valence, mieux liés au noyau → énergie d'ionisation plus grande.
Un élément X forme l'ion $X^{2+}$ ayant la configuration $2.8.8$ (= Ar). Quel est X ?
- A. Mg
- B. Ca
- C. Zn
- D. S
Réponse
B. Ca — X²⁺ a 18 électrons (config 2.8.8). X a donc 18+2=20 électrons → Z=20 → Ca (calcium).
Pourquoi les gaz nobles sont-ils chimiquement inertes ?
- A. Ils ont une couche externe incomplète
- B. Ils ont une couche externe complète (8 électrons)
- C. Ils n'ont pas d'électrons
- D. Ils sont trop lourds
Réponse
B. Ils ont une couche externe complète (8 électrons) — Les gaz nobles ont une couche externe complète (2 pour He, 8 pour les autres). Ils ne gagnent ni ne perdent d'électrons facilement → inertes chimiquement.
Laquelle de ces affirmations est FAUSSE ?
- A. Li et Na ont un seul électron de valence
- B. F et Cl forment des ions X⁻
- C. Le rayon de Na est plus grand que celui de Li
- D. L'électronégativité de F est inférieure à celle de Cl
Réponse
D. L'électronégativité de F est inférieure à celle de Cl — F est le plus électronégatif de tous (χ=4,0 > Cl avec χ=3,0). L'affirmation fausse est que χ(F) < χ(Cl).
Un atome X a $Z=16$ et forme l'ion $X^{2-}$. Quel gaz noble cet ion imite-t-il ?
- A. Ne
- B. Ar
- C. Kr
- D. He
Réponse
B. Ar — S (Z=16) a config. 2.8.6. En gagnant 2 électrons → 2.8.8 (18 électrons) → identique à Ar.
F, Cl, Br et I appartiennent à la même famille. Leur réactivité avec les métaux :
- A. Augmente de F à I
- B. Diminue de F à I
- C. Est identique pour tous
- D. N'a aucun lien avec leur position dans le tableau
Réponse
B. Diminue de F à I — La réactivité des halogènes diminue de F à I car l'électronégativité et la capacité à capter un électron diminuent de haut en bas dans la famille.
Quel élément de la 3e période est dans la colonne 14 (ancienne colonne IVA) ?
- A. Mg
- B. Al
- C. Si
- D. P
Réponse
C. Si — Colonne 14 → 4 électrons de valence. 3e période → config. 2.8.4 → Z=14 → Si (silicium).
L'ion $\mathrm{N}^{3-}$ a la même configuration que l'ion $\mathrm{Na}^+$. Quelle propriété partagent-ils ?
- A. Même nombre de protons
- B. Même charge
- C. Même configuration électronique (isoélectroniques)
- D. Même masse
Réponse
C. Même configuration électronique (isoélectroniques) — N³⁻ a 7+3=10 électrons, Na⁺ a 11-1=10 électrons. Tous deux ont la config. 2.8, identique à Ne. Ils sont isoélectroniques.
Que prédit la règle de l'octet pour un atome ayant 3 électrons de valence ?
- A. Il gagnera 3 électrons pour avoir 6 au total
- B. Il perdra 3 électrons pour avoir 0 électron de valence
- C. Il perdra 3 électrons pour avoir la config. du gaz noble précédent
- D. Il ne réagira pas
Réponse
C. Il perdra 3 électrons pour avoir la config. du gaz noble précédent — Un atome à 3 électrons de valence aura tendance à perdre ces 3 électrons pour avoir la configuration du gaz noble le plus proche (ex. Al → Al³⁺, config. de Ne).
L'élément de $Z=19$ (K) et l'élément de $Z=11$ (Na) sont dans la même famille car :
- A. Ils ont le même nombre de protons
- B. Ils ont le même nombre d'électrons de valence (1)
- C. Ils sont dans la même période
- D. Ils ont la même masse
Réponse
B. Ils ont le même nombre d'électrons de valence (1) — Na (2.8.1) et K (2.8.8.1) ont tous deux 1 seul électron de valence → même colonne (colonne 1, métaux alcalins).
Comment varie l'énergie d'ionisation dans une même famille (de haut en bas) ?
- A. Elle augmente
- B. Elle diminue
- C. Elle reste constante
- D. Elle dépend de la masse atomique
Réponse
B. Elle diminue — De haut en bas dans une famille, les électrons de valence sont plus éloignés du noyau → moins liés → plus faciles à arracher → énergie d'ionisation diminue.
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