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WorksheetsUntitled Quiz
Total questions: 101
Worksheet time: 51mins
Normalité : Dans une solution, la normalité N est définie comme le nombre d’équivalents-gramme par litre. Quelle relation correcte relie la normalité N à la molarité C_M et au facteur d’équivalence Z ?
N = C_M × Z
N = C_M ÷ Z
N = Z ÷ C_M
N = C_M + Z
Facteur d’équivalence Z : Pour un acide fort en solution, que représente Z selon la définition fournie ?
Le nombre de protons H+ mis en jeu
La masse molaire de l’acide
Le nombre d’ions OH− produits
La fraction molaire de l’acide
Associez chaque espèce à la valeur de Z mentionnée dans l’exemple fourni pour les acides :
HCl a Z = 1
H2SO4 a Z = 2
H3PO4 a Z = 3
HCl a Z = 2
Bases : Selon la définition donnée, que mesure Z pour une base ?
Le nombre d’ions OH− impliqués
Le nombre d’ions H+ neutralisés
La valence du cation métallique
Le rapport masse/volume
Sels : D’après l’énoncé, comment se détermine Z pour un sel ?
Nombre de cations métalliques multiplié par la valence du métal
Nombre d’anions multiplié par leur charge
Nombre total d’atomes dans la formule
Masse molaire divisée par la charge
Exemple de sel : Pour Na2SO4, l’exemple indique Z = 2 × (+1) = 2. Quelle justification est implicite ?
Deux cations Na+ chacun de valence +1
Un anion sulfate SO42− compte pour 2
La masse molaire de Na2SO4 vaut 2
La solution contient deux moles de sel
Réactions rédox : Quel énoncé décrit correctement Z dans une réaction d’oxydoréduction ?
Z est le nombre d’électrons cédés ou captés
Z est la masse équivalente du réactif
Z est la concentration en ions H+
Z est la pression partielle du gaz
Exemple rédox : Dans la demi-équation KMnO4 + 5e− → Mn2+, quelle est la valeur de Z fournie ?
Z = 5
Z = 2
Z = 1
Z = 7
Masse volumique ρ_i : La masse volumique d’une substance est définie comme le rapport de sa masse m_i à son volume V_i. Quelle écriture est correcte ?
ρ_i = m_i / V_i
ρ_i = V_i / m_i
ρ_i = m_i × V_i
ρ_i = m_i − V_i
Densité d : La densité est le rapport entre la masse volumique de la substance et celle de la substance de comparaison ρ_0. Quelle relation exprime cela ?
d = ρ_i / ρ_0
d = ρ_0 / ρ_i
d = ρ_i × ρ_0
d = ρ_i + ρ_0
Substance de comparaison : Pour les gaz, quelle relation de densité par rapport à l’air est donnée ?
d = M / 29
d = 29 / M
d = M × 29
d = M − 29
Raoult : Dans une solution idéale à l’équilibre, quelle expression relie la pression partielle P_i d’un composant à sa fraction molaire χ_i et à la pression totale P_T ?
P_i = χ_i × P_T
P_i = P_T / χ_i
P_i = χ_i + P_T
Pi=χi×(PT)2
Dans une électrolyse à courant constant, la masse m de substance libérée à l’électrode est donnée par m = (M · I · t) / (F · Z. Quelle grandeur décrit F et quelle est sa valeur usuelle ?
La constante de Faraday, F = 96485 C·mol⁻¹
La constante des gaz parfaits, F = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹
Le facteur de forme du montage, F = 1
La force électromotrice, F = 12 V
Selon la loi de Faraday, quelles variables rendent la masse m libérée proportionnelle quand on maintient M, F et Z constants ?
Le courant I
Le temps t
La valence Z
La température T
Dans l’expression m = (M · I · t) / (F · Z), quel paramètre Z représente-t-il ?
La valence de la substance
La masse volumique de l’électrolyte
La charge totale passée
Le volume molaire
Le terme « matière » désigne tout ce qui...
possède une masse et occupe un volume
est exclusivement solide
ne contient pas d’atomes
est invisible à l’œil nu
Les atomes sont les particules élémentaires qui constituent la matière. Parmi les propositions suivantes, laquelle correspond à une conséquence directe de cette définition ?
Un corps pur est formé d’atomes identiques ou de molécules identiques
Un mélange ne contient pas d’atomes
La masse d’un échantillon ne dépend pas du nombre d’atomes
Les réactions chimiques ne modifient jamais les atomes
Parmi les dates suivantes, laquelle est correctement associée à la découverte ou au modèle atomique correspondant ?
1881 : découverte de l’électron par J. J. Thomson via les rayons cathodiques
1911 : modèle de Schrödinger
1908 : modèle planétaire de Bohr
1930 : expérience de Rutherford
Complétez : la charge du proton q_p et celle de l’électron q_e ont...
la même valeur absolue mais des signes opposés
le même signe et la même valeur
des signes opposés et des valeurs très différentes en ordre de grandeur
des signes identiques mais des valeurs différentes
Parmi les grandeurs suivantes, lesquelles sont nulles pour le neutron selon le tableau des caractéristiques ?
La charge électrique q_n
La masse m_n
Le moment magnétique
La charge q_e de l’électron
D’après les caractéristiques données, quelle masse est la plus grande ?
Masse du neutron m_n ≈ 1,6749×10⁻²⁷ kg
Masse de l’électron m_e ≈ 9,1095×10⁻³¹ kg
Masse du proton m_p ≈ 1,6726×10⁻²⁷ kg
Toutes sont égales
Dans l’expérience de Crookes, quel rôle joue la cathode dans le tube à gaz basse pression ?
Elle émet un faisceau d’électrons se déplaçant en ligne droite
Elle attire les ions positifs et bloque tout electron
Elle chauffe le gaz jusqu’à l’ionisation thermique
Elle mesure la luminescence du fond du tube
Dans le tube de Crookes, pourquoi observe-t-on une ombre en forme de croix à l’extrémité droite ?
Une pièce métallique en forme de croix intercepte partiellement le faisceau d’électrons
Le gaz absorbe sélectivement la lumière émise par l’anode
Le champ magnétique crée une zone sans électrons au centre
La cathode cesse d’émettre lorsque la tension diminue
L’objectif principal de l’expérience de J. J. Thomson décrite est de déterminer...
le rapport e/m de l’électron
la masse volumique du gaz
la valence des ions dans l’électrolyte
la constante de Faraday
Dans l’appareillage de Thomson, quel effet exerce le champ électrique entre les plaques sur la trajectoire du faisceau d’électrons ?
Une déviation vers la plaque P1 due à la force électrostatique
Une accélération longitudinale sans déviation
Une déviation vers P2 indépendante du signe de la charge
Aucune influence car les électrons ne ressentent pas le champ
On énonce que la force électrostatique sur l’électron vérifie F⃗_e = − e · E⃗. Quelle conclusion sur les directions relatives de E⃗ et F⃗_e en découle ?
Les deux vecteurs sont de directions opposées
Ils ont la même direction
Ils sont orthogonaux
Ils sont nuls simultanément
En appliquant la seconde loi de Newton à l’électron, quelle accélération a⃗ obtient-on dans le champ E⃗ ?
a⃗ = − (e · E⃗) / m_e
a⃗ = (m_e · E⃗) / e
a⃗ = 0 car la vitesse est constante
a⃗ = E⃗ × B⃗
En projetant le mouvement, on obtient a_x = 0 et a_y = (e·E)/m_e. Quelle forme prend alors v_y(t) en supposant v_y(0) = 0 ?
v_y(t) = (e·E/m_e) · t
v_y(t) = v_0 constant
v_y(t) = (e·E/m_e) · t + v_0
v_y(t) = 0 pour tout t
On définit la mole comme la quantité de matière contenant N_A entités élémentaires. Quelle grandeur relie n (nombre de moles), m (masse) et M (masse molaire) selon les unités SI?
n = m · M
n = M / m
n = m / M
n = m · N_A
La concentration molaire (molarité) C d'un soluté est définie par le rapport n/V. Laquelle des affirmations décrit correctement ses unités dans le SI?
mol·kg⁻¹
mol·L⁻¹ (ou mol·m⁻³ en SI)
g·L⁻¹
% (m/m)
La molalité b est une grandeur de concentration utile quand la température varie. Quelle est sa définition correcte?
b = n / V
b = n / m_solvant
b = m_soluté / V_solution
b = n / m_solution
Le titre massique (fraction massique) w_i d'une espèce i dans un mélange est défini par:
w_i = n_i / n_total
w_i = m_i / m_total
w_i = V_i / V_total
w_i = C_i / C_total
Le titre molaire (fraction molaire) x_i d'une espèce i dans un mélange obéit à Σ_i x_i = 1. Quelle définition est correcte?
x_i = m_i / m_total
x_i = n_i / n_total
x_i = V_i / V_total
x_i = C_i / C_total
Quelle relation correcte donne la densité d d'une substance à une température donnée, par rapport à l'eau prise comme référence?
d = ρ / ρ_eau
d = ρ_eau / ρ
d = m / V
d = V / m
La concentration massique γ (ou C_m) d'un soluté est:
γ = m_soluté / V_solution
γ = n_soluté / V_solution
γ = m_solution / V_solution
γ = m_soluté / m_solvant
La normalité N d’une solution acido-basique se définit par le nombre d’équivalents par litre. Quel énoncé est correct pour un acide monoprotique?
N = C/2
N = 2C
N = C
N = C·M
Dans un mélange idéal, la loi de Raoult relie la pression partielle p_i d’un constituant volatile i à sa fraction molaire x_i dans la phase liquide. Quelle expression est correcte?
pi=xi⋅pi0
p_i = x_i · p_total
pi=xipi0
pi=pi0xi
Pour un binaire idéal A–B, quelle relation donne la pression totale p en fonction des fractions molaires liquides et des pressions de vapeur saturante pA0 et pB0 ?
p=xApA0+xBpB0
p=pA0+pB0
p = x_A/x_B
p=xApB0+xBpA0
Quel énoncé est exact concernant les unités SI de la masse volumique ρ et du volume molaire V_m?
ρ s’exprime en kg·m⁻³
ρ s’exprime en g·L⁻¹ exclusivement
V_m s’exprime en m³·mol⁻¹
V_m s’exprime en L·mol⁻¹ exclusivement
Dans un calcul de composition, on vous donne m_A, m_B et les masses molaires M_A, M_B. Quelle procédure conduit au titre molaire x_A?
x_A = m_A/(m_A+m_B)
x_A = m_A/M_A / [(m_A/M_A)+(m_B/M_B)]
x_A = M_A/(M_A+M_B)
x_A = m_B/M_B
La loi de Raoult suppose un comportement idéal. Laquelle des conditions suivantes est cohérente avec cette hypothèse?
Interactions A–B semblables aux interactions A–A et B–B
Solutions diluées où les activités ≈ fractions molaires
Présence dominante d’associations spécifiques (liaisons fortes)
Phase liquide homogène sans dissociation chimique notable
On souhaite préparer 250 mL d’une solution 0,200 mol·L⁻¹ de NaCl. Quelle quantité de soluté (en moles) faut-il dissoudre?
0,0500 mol
0,200 mol
0,0250 mol
0,500 mol
Pour comparer densité et masse volumique, quel énoncé est vrai?
La densité a des unités alors que ρ est adimensionnelle
ρ est la masse par unité de volume, la densité est le rapport ρ/ρ_ref
La densité dépend de la quantité de matière mais pas de la température
ρ et densité sont identiques par définition
Dans l’expérience de Rutherford, un faisceau de particules α traverse une très fine feuille d’or. Quelle conclusion majeure en découle concernant la structure de l’atome ?
L’atome est plein et les particules α ne peuvent pas le traverser
L’atome est essentiellement vide avec un noyau positif concentrant la masse
L’atome est constitué uniquement d’électrons répartis uniformément
L’atome contient un noyau négatif entouré de protons
Selon les observations de Rutherford, que se passe-t-il pour la majorité des particules α envoyées sur la feuille d’or ?
Elles sont toutes fortement déviées en arrière
La plupart traversent sans déviation notable ni dommage
Elles ionisent la feuille et restent piégées
Elles se recombinent en particules β
Estimez le rapport des rayons entre l’atome et son noyau selon Rutherford.
Environ 10
Environ103
Environ 105
Environ 107
Un atome est caractérisé par les valeurs Z et N. Quelle relation correcte relie le nombre de masse A à Z et N ?
A = Z − N
A = Z + N
A = Z × N
A = N − Z
Considérez un atome neutre : lequel des énoncés décrit correctement sa neutralité électrique ?
Le noyau contient Z protons et Z neutrons, compensés par Z positons
Le noyau contient Z protons et l’atome possède Z électrons de charge négative
Le noyau est neutre et l’atome ne contient pas d’électrons
La neutralité provient d’un excès d’électrons par rapport aux protons
Le nuclide 35_17Cl est donné. Quelle affirmation est correcte à son sujet ?
Il possède 17 protons, 18 électrons et 35 neutrons
Il possède 35 protons, 17 électrons et 18 neutrons
Il possède 17 protons, 17 électrons et 18 neutrons
Il possède 18 protons, 17 électrons et 35 neutrons
Définition d’un isotope : choisissez la description correcte.
Même nombre de masse A mais différent numéro atomique Z
Même numéro atomique Z mais différent nombre de masse A
Différent Z et même nombre de neutrons N
Même masse et même Z
Parmi les isotopes du carbone, lesquels sont cités comme exemples ?
12_6C
13_6C
14_6C
11_6C
Quelle propriété chimique partagée par des isotopes d’un même élément est explicitement mentionnée ?
Ils ont des propriétés chimiques identiques car ils ont le même nombre d’électrons
Leurs propriétés chimiques diffèrent car leurs noyaux ont des neutrons différents
Ils réagissent uniquement par radioactivité et non chimiquement
Ils ont des propriétés chimiques identiques car ils ont le même nombre de neutrons
Concernant la stabilité nucléaire des isotopes, quel énoncé est correct ?
La proportion de neutrons n’influence pas la stabilité
Une proportion de neutrons peut rendre le noyau instable et radioactif
Plus l’isotope est lourd, moins il peut être radioactif
Les isotopes naturels ne sont jamais radioactifs
Dans un spectrographe de Bainbridge, les champs électrique E et magnétique B du sélecteur de vitesse sont ajustés pour que les ions sélectionnés aient la même vitesse v. Quelle expression relie v, E et B ?
v = E·B
v = E/B
v = B/E
v = E + B
Dans la partie de déviation magnétique du spectrographe, quel rayon R décrit la trajectoire circulaire d’un isotope de masse m et charge q se déplaçant à vitesse v dans le champ B ?
R = q·B/m
R = m·B/q
R = m·v/(q·B)
R = q·v/(m·B)
Deux isotopes de même charge q, de masses m1 et m2 (m2 > m1), sont séparés sur la plaque détectrice. Quelle relation correcte donne la distance de séparation d entre leurs impacts ?
d = 2·(R1 + R2) = 2·E/(q·B^2)·(m1 + m2)
d = R2−R1=E/(q⋅B2)⋅(m2−m1)
d = 2⋅(R2−R1)=2⋅E/(q⋅B2)⋅(m2−m1)
d = (R2/R1) = (m2/m1)
Lors de l’expérience de Rutherford, quelles observations spécifiques justifient l’existence d’un noyau positif concentrant la masse ? Sélectionnez toutes les affirmations correctes.
La majorité des α traversent sans déviation notable
Quelques α sont légèrement déviées
Certaines α sont rétro-diffusées (rebondissent en arrière)
Toutes les α s’arrêtent dans la feuille d’or
Dans le cadre de l’énergie de masse d’un système au repos, quelle relation relie l’énergie de liaison du noyau à sa masse m et à la vitesse de la lumière C ?
EL = m · C2
EL = m · C
EL = m · C3
EL = m/C2
Un élément possède deux isotopes 107Ag (abondance 51,8 %) et 109Ag (abondance 48,2 %). En utilisant la formule de masse moyenne M̄ = Σ(Mi · χi)/100, quelle valeur approchée indique la fiche pour la masse moyenne de l’argent ?
107,96 u.m.a
108,96 u.m.a
106,50 u.m.a
109,48 u.m.a
Selon la définition du défaut de masse, quelle expression donne Δm pour un noyau AZX en fonction du nombre de protons Z, du nombre de neutrons (A − Z), et des masses correspondantes mp, mn, et mnoyau ?
Δm = Z · mp + (A − Z) · mn − mnoyau
Δm = mnoyau − Z · mp − (A − Z) · mn
Δm = Z · mn + (A − Z) · mp − mnoyau
Δm = (Z + A) · mp − mnoyau
Pour le noyau d’hélium 42He, on donne mp = 1,0076 u, mn = 1,0096 u, mnoyau = 4,0015 u. Quel est le défaut de masse Δm en unités de masse atomique, avant conversion en kilogrammes ?
0,0329 u
0,329 u
0,00329 u
0,0658 u
À partir de Δm = 5,4614 × 10−29 kg pour 42He et C = 3,0 × 108 m·s−1, quelle énergie de liaison EL en joules est obtenue via ΔE = Δm · C2 ?
4,9153 × 10−12 J
1,176 × 10−12 J
3,072 × 107 J
30,72 MeV
En utilisant la conversion 1 eV = 1,6 × 10−19 J et le résultat en joules pour 42He, quelle valeur en eV est indiquée pour l’énergie de liaison du noyau d’hélium ?
3,072 × 107 eV
4,9153 × 10−12 eV
30,72 eV
1,6 × 10−19 eV
Quelle formule donne l’énergie de liaison par nucléon à partir de l’énergie de liaison totale EL et du nombre de nucléons A ?
ΔE/nucléon = −EL/A
ΔE/nucléon = EL · A
ΔE/nucléon = EL/(A − Z)
ΔE/nucléon = Z · EL/A
Lors de la désintégration β− de 13755Cs en 13765Ba avec émission d’un électron 0−1e, la variation de masse Δm est calculée par Σmproduits − Σmréactifs. Quelle valeur en kilogrammes est donnée pour Δm dans l’exemple ?
2,094 × 10−30 kg
−2,094 × 10−30 kg
5,4614 × 10−29 kg
1,2614 × 10−3 kg
La « courbe d’Aston » indique l’énergie de liaison moyenne par nucléon E/A en fonction du nombre de nucléons A. Selon cette description, quelle affirmation est la plus correcte sur les noyaux proches du fer (A≈56) ?
Ils ont une énergie de liaison moyenne par nucléon inférieure à 5 MeV.
Ils présentent un maximum d’environ 8,7 MeV par nucléon, proche de la valeur la plus élevée.
Leur énergie de liaison moyenne est en chute rapide vers 2 MeV par nucléon.
Ils sont nettement moins stables que les noyaux très légers (A<10).
Dans le cadre de la stabilité nucléaire, quelle relation relie directement la stabilité à une grandeur mesurable ?
La stabilité augmente lorsque la masse totale A diminue.
La stabilité est directement liée au rapport ΔE/A (énergie de liaison par nucléon) ; plus ce rapport est grand, plus le noyau est stable.
La stabilité est maximale quand le nombre de neutrons égale exactement le nombre de protons pour tout A.
La stabilité dépend uniquement de la présence d’isotopes de l’hydrogène.
Selon le texte, comment se compare l’énergie de liaison par nucléon de l’uranium à celle du fer ?
L’uranium possède une énergie de liaison par nucléon plus élevée que le fer, donc ses nucléons sont plus fortement liés.
L’uranium et le fer ont exactement la même énergie de liaison par nucléon, donc une stabilité identique.
L’uranium a une énergie de liaison par nucléon plus faible que le fer, donc ses nucléons sont moins étroitement liés.
La comparaison n’est pas possible car l’énergie de liaison ne dépend pas de l’élément.
À partir des caractéristiques de la courbe d’Aston, quelles affirmations sont correctes concernant les noyaux légers (A<30) ? Sélectionnez toutes les réponses correctes.
E/A augmente rapidement pour les atomes légers.
Les noyaux avec nombres pairs de neutrons et de protons (par exemple 4He, 12C, 16O) montrent des pics de stabilité.
La valeur de E/A reste constante à 8,0 MeV pour tous les A<30.
Les noyaux légers sont toujours moins stables que les noyaux très lourds.
D’après le texte, la valeur de E/A atteint un maximum pour quelles plages de A, puis diminue lentement vers quelle valeur pour l’uranium 238 ?
Maximum pour A entre 10 et 30, puis vers 9,5 MeV/nucléon pour 238U.
Maximum pour A entre 40 et 100, puis vers 7,6 MeV/nucléon pour 238U.
Maximum pour A entre 140 et 200, puis vers 6,0 MeV/nucléon pour 238U.
Pas de maximum ; la courbe est monotone croissante jusqu’à 238U.
Selon la description des réactions nucléaires, laquelle caractérise correctement la fission ?
La fission combine deux noyaux légers (A<10) en un noyau plus lourd en libérant de l’énergie.
La fission scinde un noyau lourd en deux noyaux moyens plus légers, avec une forte libération d’énergie.
La fission transforme un proton en neutron par capture électronique.
La fission est uniquement observée pour l’hydrogène isotopique.
Quelle équation illustre la fusion selon l’exemple fourni ?
235U + 1n → 139Ba + 86Kr + 11n
2H + 2H → 4He + E
3H + 1H → 4He + 3n
1n → 1p + e− + ν̄e
Concernant la « stabilité et nombre de nucléons » sur le graphe N=f(Z), quelles transitions décrivent correctement le retour vers la ligne de stabilité ? Sélectionnez toutes les réponses correctes.
En dessous de la ligne (noyaux trop riches en neutrons), le retour se fait par β− : un neutron se transforme en proton dans le noyau.
Au-dessus de la ligne (noyaux trop riches en protons), le retour se fait par β+ ou par capture électronique : un proton se transforme en neutron.
Les noyaux lourds riches en protons reviennent à la stabilité uniquement par fission.
Les noyaux très lourds peuvent se fragmenter par fission, produisant des produits légers de désintégration.
Dans le diagramme N–Z représentant les noyaux connus, quelle affirmation décrit correctement la bande de stabilité visible au centre de la carte des noyaux (voir l’image) ?
Elle regroupe les nucléides pour lesquels le rapport N/Z conduit à une stabilité relative.
Elle contient uniquement des noyaux subissant une désintégration β− rapide.
Elle est la ligne N = Z sans déviation sur tout l’intervalle des Z.
Elle est formée seulement de noyaux lourds (Z > 82).
Selon la légende de la carte des noyaux, quel mode de désintégration est indiqué par la couleur bleu ?
β+ (émission de positon)
β− (émission d’électron)
α (émission de particule alpha)
Fission spontanée
Sélectionnez toutes les affirmations correctes concernant la position des nucléides lourds (Z ≳ 82) sur la carte N–Z.
Ils tendent à présenter un excès relatif de neutrons (N > Z).
Ils se situent près de la diagonale N = Z sur toute la plage de Z.
Ils montrent des occurrences de désintégration α représentées par une couleur dédiée.
Ils n’affichent aucun mode de désintégration autre que β+.
Quelle interprétation correcte relie isotopes et position sur le diagramme N–Z ?
Des isotopes d’un même élément partagent le même Z mais occupent des positions différentes selon N.
Des isotopes d’un même élément partagent le même N mais varient par Z.
Les isotopes ont des N et Z identiques et diffèrent par l’énergie de liaison seulement.
Les isotopes d’un élément se trouvent sur la ligne N = Z strictement.
Dans l’optique de la spectrométrie de masse appliquée aux isotopes, quel énoncé est correct concernant la détermination de la masse atomique moyenne d’un élément ?
Elle est la somme des nombres de masse de tous les isotopes connus, sans pondération.
Elle est la moyenne pondérée des masses isotopiques par leurs abondances relatives.
Elle correspond à la masse de l’isotope le plus stable uniquement.
Elle se calcule en divisant Z par N pour chaque isotope puis en moyennant.
En utilisant la carte des noyaux, quel facteur explique qu’au-delà des éléments légers la bande de stabilité s’écarte de la diagonale N = Z ?
La répulsion électrostatique entre protons nécessite davantage de neutrons pour la stabilité.
La force faible impose N = Z pour tous les noyaux lourds.
La masse des neutrons diminue avec Z, ce qui impose N < Z.
Les noyaux lourds n’ont pas de neutrons non appariés.
Plusieurs modes de désintégration sont indiqués sur la carte N–Z. Lesquels conduisent typiquement à se déplacer horizontalement vers des Z différents tout en modifiant N de +1 ou −1 ?
β−, augmentant Z de 1 et diminuant N de 1.
β+, diminuant Z de 1 et augmentant N de 1.
α, augmentant Z de 2 et N de 2.
Fission spontanée, augmentant Z mais pas N.
Lors d’un séparateur isotopique couplé à une spectrométrie de masse, quel paramètre est essentiel pour séparer des isotopes de même Z mais de masses différentes ?
Leur charge électronique ionique et leur rapport m/z dans un champ magnétique.
Leur couleur dans la carte N–Z.
Leur numéro atomique Z uniquement.
Leur énergie de liaison nucléaire moyenne par nucléon exclusivement.
Considérez la relation entre l’énergie d’un photon et sa fréquence : E = h·ν, où h = 6,626×10⁻³⁴ J·s. Quelle affirmation est correcte pour deux photons de fréquences ν₁ et ν₂, avec ν₁ > ν₂ ?
E₁ < E₂ car la fréquence plus élevée réduit l’énergie
E₁ = E₂ car l’énergie ne dépend pas de la fréquence
E₁ > E₂ car l’énergie est proportionnelle à la fréquence
E₁ > E₂ uniquement si la longueur d’onde est plus grande
En utilisant ν = c/λ et E = h·ν, quelle expression donne correctement l’énergie d’un photon en fonction de sa longueur d’onde λ dans le vide ?
E = h·c·λ
E = h·c/λ
E = h/(c·λ)
E = λ/(h·c)
Selon la dualité onde-corpuscule, laquelle des propositions décrit correctement les ondes par opposition aux corpuscules ?
Les ondes sont localisées et possèdent des trajectoires définies
Les ondes ne sont pas localisées et transportent information, momentum et énergie
Les ondes sont des « grains de matière » appelés photons
Les ondes ont une position et une vitesse déterminées à chaque instant
Photoélectricité et aspect corpusculaire de la lumière : quelle énoncé est exact concernant les photons ?
Chaque photon transporte une quantité d’énergie indépendante de la fréquence
Chaque photon transporte un quantum d’énergie proportionnel à sa fréquence
Les photons n’ont pas d’énergie car ils sont des ondes
Les photons ont une énergie proportionnelle à la longueur d’onde
Interaction lumière-matière : lorsque une source lumineuse frappe un objet, quel mécanisme ne fait PAS partie des processus évoqués pour expliquer la couleur observée ?
Émission
Réflexion
Absorption
Ionisation nucléaire
Résultats expérimentaux sur le spectre d’émission de l’hydrogène : lequel des énoncés est correct ?
Le spectre est continu et s’étend sur toutes les longueurs d’onde
Le spectre est un ensemble de séries de raies bornées entre λmin et λmax
Les raies sont isolées et ne forment aucune série
Les lignes s’éloignent dans une série en allant vers les courtes longueurs d’onde
Dans une même série spectrale de l’hydrogène, comment évolue l’espacement entre les raies lorsqu’on se déplace vers les petites longueurs d’onde ?
Les raies deviennent plus éloignées
Les raies deviennent plus proches les unes des autres
L’espacement reste constant
Les raies disparaissent toutes
Relation empirique de Balmer-Rydberg pour la série de Balmer (n₁ = 2, n₂ > 2) : laquelle est correctement écrite ?
1/λ = R_H (1/2² − 1/n²)
λ = R_H (1/2² − 1/n²)
1/λ = (1/R_H) (1/2² − 1/n²)
1/λ = R_H (1/n² − 1/2²)
La constante de Rydberg pour l’hydrogène a une valeur expérimentale donnée. Quelle est la valeur fournie ?
R_H = 1,096 776×10⁷ m⁻¹
R_H = 6,626×10⁻³⁴ J·s
R_H = 3,00×10⁸ m·s⁻¹
R_H = 9,11×10⁻³¹ kg
Ritz a généralisé la relation de Rydberg pour toutes les séries : 1/λ = R_H (1/n₁² − 1/n₂²), avec n₂ > n₁. Laquelle des paires transition–domaine spectral est correctement associée selon le tableau fourni ?
Lyman : n₁ = 1 et n₂ ≥ 2 ; Ultraviolet
Balmer : n₁ = 2 et n₂ ≥ 3 ; Visible
Paschen : n₁ = 3 et n₂ ≥ 4 ; Infrarouge
Brackett : n₁ = 4 et n₂ ≥ 5 ; Infrarouge
Pfund : n₁ = 5 et n₂ ≥ 6 ; Visible
Selon les postulats de Bohr, lequel des énoncés décrit correctement le second postulat ?
Les électrons rayonnent continuellement de l’énergie sur leur orbite stationnaire
L’électron peut passer d’une orbite à une autre en absorbant ou émettant un quantum d’énergie E = Ei − Ef = h·ν
Le moment cinétique de l’électron n’est pas quantifié
Les orbites ne correspondent à aucun niveau d’énergie défini
Toujours selon Bohr, quelles caractéristiques décrivent un « orbitre stationnaire » d’un électron ?
Il ne rayonne pas d’énergie électromagnétique
Il correspond à des niveaux d’énergie définis
Il exige une variation continue d’énergie lors du mouvement
Il n’a pas de moment cinétique
Il émet un photon à chaque révolution
En vous référant au diagramme de l’« Aston curve » (énergie de liaison par nucléon en fonction du nombre de masse A), quelle affirmation décrit correctement la tendance générale de la stabilité nucléaire au sein des noyaux légers à moyens ?
L’énergie de liaison par nucléon décroît régulièrement de l’hydrogène vers le fer, indiquant une stabilité moindre des éléments intermédiaires.
L’énergie de liaison par nucléon augmente jusqu’à un maximum autour du fer/nickel, ce qui implique une stabilité élevée pour les noyaux de masse moyenne.
La courbe présente un minimum large autour du fer, montrant que les noyaux de masse moyenne sont les moins stables.
La courbe est essentiellement plate pour tous A, donc la stabilité nucléaire ne dépend pas de la masse.
Selon l’interprétation de la courbe d’Aston, quelles réactions nucléaires libèrent de l’énergie par augmentation de l’énergie de liaison par nucléon ?
La fusion de noyaux très légers vers des noyaux de masse moyenne
La fission de noyaux lourds en fragments plus légers proches de A ≈ 100
La désintégration bêta d’un noyau stable vers un isotope plus lourd
La capture électronique augmentant A de façon substantielle
Quelle assertion caractérise correctement l’énergie de liaison par nucléon au voisinage du fer (Fe) et du nickel (Ni) illustrée par la courbe d’Aston ?
Elle est minimale, expliquant la forte radioactivité de ces éléments.
Elle est maximale, ce qui confère une stabilité remarquable à ces noyaux.
Elle est nulle, indiquant des noyaux non liés.
Elle varie chaotiquement sans tendance discernable.
Considérez un schéma comparant fusion et fission. Laquelle des descriptions aligne correctement la réaction avec le domaine pertinent de la courbe d’Aston ?
La fusion est favorable énergétiquement pour des noyaux lourds (A>200) car l’énergie de liaison par nucléon y est maximale.
La fission est favorable énergétiquement pour des noyaux légers (A<20) car elle diminue l’énergie de liaison par nucléon.
La fusion de noyaux légers vers des noyaux de masse moyenne augmente l’énergie de liaison par nucléon et libère de l’énergie.
La fission de noyaux lourds réduit l’énergie de liaison par nucléon et consomme de l’énergie.
À partir de la notion d’énergie de liaison par nucléon, quel critère permet d’évaluer si une transformation nucléaire est exoénergétique ?
La réaction est exoénergétique si l’énergie de liaison totale des produits est inférieure à celle des réactifs.
La réaction est exoénergétique si l’énergie de liaison par nucléon moyenne augmente entre réactifs et produits.
La réaction est exoénergétique si le nombre de neutrons diminue.
La réaction est exoénergétique si la masse atomique moyenne augmente.
Concernant les désintégrations radioactives, quelles caractéristiques associent correctement chaque type à sa particule émise et à son effet sur Z et A ?
Alpha : émission d’un noyau He-4 ; Z diminue de 2, A diminue de 4
Bêta moins (β−) : émission d’un électron ; Z augmente de 1, A inchangé
Bêta plus (β+) : émission d’un positron ; Z diminue de 1, A inchangé
Capture électronique (CE) : absorption d’un électron ; Z augmente de 1, A augmente de 1
Quel énoncé distingue correctement les désintégrations β− et β+ quant au changement de composition nucléonique ?
β− convertit un proton en neutron, diminuant Z.
β− convertit un neutron en proton, augmentant Z.
β+ convertit un neutron en proton, augmentant Z.
β+ ne modifie ni Z ni A.
Dans le contexte de la stabilité nucléaire, quel rôle jouent les forces de liaison nucléaires décrites implicitement par la courbe d’Aston ?
Elles sont purement électrostatiques et augmentent linéairement avec A.
Elles résultent principalement de l’interaction forte, donnant une énergie de liaison par nucléon qui atteint un maximum pour les masses moyennes.
Elles sont gravitationnelles et dominent pour A élevés, expliquant la baisse de stabilité.
Elles restent constantes par nucléon quel que soit A, d’où une courbe plate.
