Lycée · 2ⁿᵈᵉ · Physique-Chimie (2nde)
Constitution de la matière : des atomes aux molécules
Structure atomique, modèle de Bohr, ions, molécules et formules chimiques — programme officiel de Physique-Chimie de Seconde (lycée général)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 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
De quoi est composé le noyau d'un atome ?
- A. D'électrons et de protons
- B. De protons et de neutrons
- C. De neutrons et d'électrons
- D. Uniquement de protons
Réponse
B. De protons et de neutrons — Le noyau contient des protons (charge +) et des neutrons (charge nulle). Les électrons gravitent autour du noyau.
Quelle est la charge d'un électron ?
- A. +e
- B. 0
- C. -e
- D. +2e
Réponse
C. -e — L'électron est chargé négativement : sa charge est -e = -1,6×10⁻¹⁹ C.
Un atome est électriquement :
- A. Positif
- B. Négatif
- C. Neutre
- D. Cela dépend de l'élément
Réponse
C. Neutre — Un atome est toujours électriquement neutre : la charge positive du noyau est compensée par les électrons.
Que représente le numéro atomique Z d'un élément ?
- A. Le nombre de neutrons
- B. Le nombre de nucléons
- C. Le nombre de protons
- D. La masse de l'atome
Réponse
C. Le nombre de protons — Z est le numéro atomique = nombre de protons dans le noyau (et d'électrons pour un atome neutre).
Combien d'électrons la couche L peut-elle contenir au maximum ?
- A. 2
- B. 4
- C. 8
- D. 18
Réponse
C. 8 — La couche L accepte au maximum 8 électrons.
Quel est l'ordre correct de remplissage des couches électroniques ?
- A. M puis L puis K
- B. L puis K puis M
- C. K puis L puis M
- D. M puis K puis L
Réponse
C. K puis L puis M — Les électrons remplissent d'abord la couche K (la plus proche du noyau), puis L, puis M.
Quel est le nombre de masse A de l'atome $^{23}_{11}\text{Na}$ ?
- A. 11
- B. 12
- C. 23
- D. 34
Réponse
C. 23 — A est le nombre écrit en exposant supérieur gauche : A=23.
Une molécule est :
- A. Un atome chargé
- B. Un assemblage neutre d'atomes liés par des liaisons covalentes
- C. Un ion polyatomique
- D. Un noyau atomique
Réponse
B. Un assemblage neutre d'atomes liés par des liaisons covalentes — Une molécule est un assemblage électriquement neutre d'au moins 2 atomes liés par des liaisons covalentes.
L'ordre de grandeur du rayon d'un atome est :
- A. $10^{-5}$ m
- B. $10^{-10}$ m
- C. $10^{-15}$ m
- D. $10^{-20}$ m
Réponse
B. $10^{-10}$ m — Un atome a un rayon de l'ordre de 10⁻¹⁰ m (0,1 nm).
Un cation est un ion :
- A. Négatif (a gagné des électrons)
- B. Positif (a perdu des électrons)
- C. Neutre
- D. Très lourd
Réponse
B. Positif (a perdu des électrons) — Un cation est chargé positivement car l'atome a perdu des électrons (nombre e⁻ < Z).
Combien d'atomes contient la molécule $\text{H}_2\text{O}$ ?
- A. 2
- B. 3
- C. 4
- D. 1
Réponse
B. 3 — H₂O contient 2 atomes d'hydrogène + 1 atome d'oxygène = 3 atomes au total.
La particule la plus légère parmi les suivantes est :
- A. Le proton
- B. Le neutron
- C. L'électron
- D. Le noyau
Réponse
C. L'électron — L'électron est environ 1836 fois plus léger que le proton ou le neutron.
Niveau moyen — 12 questions
L'atome d'oxygène $^{16}_8\text{O}$ possède combien de neutrons ?
- A. 6
- B. 8
- C. 16
- D. 24
Réponse
B. 8 — N = A - Z = 16 - 8 = 8 neutrons.
La configuration électronique du phosphore ($Z=15$) est :
- A. 2, 5, 8
- B. 2, 8, 5
- C. 2, 13
- D. 2, 8, 8, minus 3
Réponse
B. 2, 8, 5 — P : 2 en K, 8 en L, 5 en M. Total = 15.
L'ion $\text{Mg}^{2+}$ ($Z=12$) possède combien d'électrons ?
- A. 10
- B. 12
- C. 14
- D. 2
Réponse
A. 10 — Mg a 12 électrons, il en perd 2 → 10 électrons. Configuration : 2,8 (comme le néon).
Deux atomes sont isotopes s'ils ont :
- A. Le même A et des Z différents
- B. Le même Z et des A différents
- C. Le même nombre de neutrons
- D. La même masse
Réponse
B. Le même Z et des A différents — Des isotopes ont le même Z (même élément, même nombre de protons) mais des A différents (nombre de neutrons différents).
Dans la molécule $\text{NH}_3$, l'azote forme combien de liaisons covalentes ?
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
C. 3 — N a 5 électrons de valence. Il forme 3 liaisons pour satisfaire l'octet (5+3 = 8).
Quelle est la charge de l'ion $\text{Al}^{3+}$ en coulombs ?
- A. $-4{,}8 \times 10^{-19}$ C
- B. $+3{,}2 \times 10^{-19}$ C
- C. $+4{,}8 \times 10^{-19}$ C
- D. $-3{,}2 \times 10^{-19}$ C
Réponse
C. $+4{,}8 \times 10^{-19}$ C — Charge = +3 × 1,6×10⁻¹⁹ = +4,8×10⁻¹⁹ C.
La règle de l'octet stipule que les atomes cherchent à avoir en couche externe :
- A. 2 électrons
- B. 6 électrons
- C. 8 électrons
- D. 10 électrons
Réponse
C. 8 électrons — La règle de l'octet : les atomes (sauf H et He) tendent à acquérir 8 électrons sur leur couche externe.
Quel ion l'atome de soufre ($Z=16$) forme-t-il pour respecter l'octet ?
- A. $\text{S}^{2+}$
- B. $\text{S}^{6+}$
- C. $\text{S}^{2-}$
- D. $\text{S}^{6-}$
Réponse
C. $\text{S}^{2-}$ — S a 6 électrons de valence. Il gagne 2 électrons pour atteindre 8 → ion S²⁻.
La formule brute $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ est celle du glucose. Combien d'atomes au total contient-elle ?
- A. 6
- B. 18
- C. 24
- D. 12
Réponse
C. 24 — 6 C + 12 H + 6 O = 24 atomes au total.
Les éléments d'un même groupe (colonne) du tableau périodique ont :
- A. Le même nombre de masse A
- B. Le même nombre d'électrons de valence
- C. Le même nombre de neutrons
- D. La même masse molaire
Réponse
B. Le même nombre d'électrons de valence — Les éléments d'une même colonne ont le même nombre d'électrons de valence → propriétés chimiques similaires.
Quelle est la notation d'un atome avec 17 protons et 20 neutrons ?
- A. $^{37}_{17}\text{Cl}$
- B. $^{20}_{17}\text{Cl}$
- C. $^{17}_{37}\text{Cl}$
- D. $^{17}_{20}\text{Cl}$
Réponse
A. $^{37}_{17}\text{Cl}$ — A = Z + N = 17 + 20 = 37. Z = 17 → Cl. Notation : ³⁷₁₇Cl.
Une liaison covalente est formée par :
- A. Le transfert d'un électron
- B. Le partage de 2 électrons
- C. La perte d'un neutron
- D. L'attraction de deux noyaux
Réponse
B. Le partage de 2 électrons — Une liaison covalente résulte du partage de 2 électrons (un de chaque atome, ou les deux du même atome pour une liaison dative).
Niveau difficile — 12 questions
Un ion $\text{X}^{2+}$ a 18 électrons et un nombre de masse $A=40$. Quel est l'élément X ?
- A. Argon (Ar)
- B. Calcium (Ca)
- C. Potassium (K)
- D. Soufre (S)
Réponse
B. Calcium (Ca) — Z = nombre d'électrons + charge = 18 + 2 = 20. Z=20 → Calcium (Ca). A=40, N=40-20=20.
L'atome de carbone ($Z=6$) peut former jusqu'à 4 liaisons covalentes car :
- A. Il a 4 neutrons
- B. Il a 4 électrons de valence
- C. Il est dans la 4e période
- D. Il a une masse de 12
Réponse
B. Il a 4 électrons de valence — C a 4 électrons de valence (configuration 2,4). Il doit former 4 liaisons pour compléter son octet (4+4=8).
L'ion $\text{NH}_4^+$ est un ion :
- A. Monoatomique positif
- B. Polyatomique positif
- C. Polyatomique négatif
- D. Monoatomique négatif
Réponse
B. Polyatomique positif — NH₄⁺ est formé de 1 azote et 4 hydrogènes → polyatomique. Sa charge est +1 → cation.
Quelle configuration électronique est celle d'un gaz noble ?
- A. 2, 5
- B. 2, 8, 3
- C. 2, 8
- D. 2, 8, 6
Réponse
C. 2, 8 — 2,8 est la configuration du néon (Ne, Z=10), gaz noble avec couche externe saturée à 8 électrons.
L'atome de fer ($Z=26$) et l'ion $\text{Fe}^{2+}$ diffèrent par :
- A. Leur nombre de protons
- B. Leur nombre de neutrons
- C. Leur nombre d'électrons
- D. Leur nombre de masse
Réponse
C. Leur nombre d'électrons — L'ion Fe²⁺ a perdu 2 électrons par rapport à l'atome. Z, N et A restent identiques.
La masse d'un noyau d'atome représente approximativement :
- A. 50% de la masse de l'atome
- B. 99,95% de la masse de l'atome
- C. La moitié de la masse des électrons
- D. 0,05% de la masse de l'atome
Réponse
B. 99,95% de la masse de l'atome — La masse des électrons est négligeable. La quasi-totalité de la masse d'un atome est concentrée dans le noyau (>99,9%).
Dans la molécule $\text{O}_2$, les deux atomes d'oxygène forment :
- A. Une liaison simple (1 doublet)
- B. Une liaison double (2 doublets)
- C. Une liaison triple (3 doublets)
- D. Aucune liaison
Réponse
B. Une liaison double (2 doublets) — O a 6 électrons de valence. Pour compléter l'octet, les deux O partagent 2 paires d'électrons → liaison double O=O.
Deux isotopes du même élément ont obligatoirement :
- A. Le même nombre de masse
- B. Le même nombre de neutrons
- C. Les mêmes propriétés chimiques
- D. Des masses molaires identiques
Réponse
C. Les mêmes propriétés chimiques — Des isotopes ont le même Z (même nombre de protons et d'électrons) → mêmes propriétés chimiques. Ils diffèrent par leur nombre de neutrons.
La charge du noyau d'un atome d'azote ($Z=7$) en coulombs est :
- A. $7 \times 1{,}6 \times 10^{-19}$ C
- B. $-7 \times 1{,}6 \times 10^{-19}$ C
- C. $14 \times 1{,}6 \times 10^{-19}$ C
- D. $0$ C
Réponse
A. $7 \times 1{,}6 \times 10^{-19}$ C — Le noyau contient 7 protons, chacun de charge +e. Charge du noyau = +7e = 7 × 1,6×10⁻¹⁹ C.
Pour que la molécule $\text{HCl}$ soit neutre, que doit-on vérifier ?
- A. H et Cl ont le même Z
- B. H et Cl partagent leurs électrons sans qu'il y ait transfert net
- C. Cl a gagné un électron de H
- D. H a gagné un électron de Cl
Réponse
B. H et Cl partagent leurs électrons sans qu'il y ait transfert net — Dans HCl, la liaison est covalente : les électrons sont partagés, pas transférés. La molécule reste neutre (≠ ion).
L'atome de néon ($Z=10$) a la configuration 2,8. Il ne forme pas de liaisons car :
- A. Il est trop lourd
- B. Sa couche externe est complète (octet)
- C. Il n'a pas de neutrons
- D. Il est radioactif
Réponse
B. Sa couche externe est complète (octet) — Ne a 8 électrons en couche externe → octet satisfait → aucun besoin de former des liaisons.
Si un atome X a $Z=19$ et $A=39$, quel est le nombre de neutrons dans son noyau ?
- A. 19
- B. 20
- C. 39
- D. 58
Réponse
B. 20 — N = A - Z = 39 - 19 = 20 neutrons. Z=19 → Potassium (K).
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