Physique-chimie · Seconde
Noyau et cortège électronique : quiz de 2de
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Le noyau est formé de protons et de neutrons (les nucléons) ; il concentre quasiment toute la masse de l'atome.3
- Le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l'atome : ordre de grandeur de m contre m.3
- Les électrons du cortège se répartissent selon une configuration électronique (1s, 2s, 2p, 3s, 3p) ; celle de l'oxygène est 1s² 2s² 2p⁴.4
- L'état de plus basse énergie est l'état fondamental.4
- Les électrons de valence se déduisent de la configuration pour ; la stabilité des gaz nobles permet de prévoir la charge d'ions simples.12
Avant de commencer
Ce quiz couvre l'essentiel du chapitre sur la constitution de l'atome en seconde : la composition du noyau, les ordres de grandeur de taille et de masse, l'écriture conventionnelle d'un noyau, puis la description du cortège électronique par sa configuration. Tu y croiseras aussi les électrons de valence et la prévision de la charge de quelques ions simples.
Prends un brouillon et une calculatrice. Pour les questions numériques, écris ton calcul avant de répondre. Lis chaque explication, y compris quand tu as juste : elle précise pourquoi l'erreur la plus tentante ne fonctionne pas.
Quiz
14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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Le noyau rassemble des protons, chargés positivement, et des neutrons, électriquement neutres : on les appelle les nucléons.3 Les électrons, eux, ne sont pas dans le noyau : ils forment le cortège électronique autour. Les propositions qui mêlent électrons et noyau confondent ces deux zones.
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C'est vrai : malgré sa taille minuscule, le noyau porte presque toute la masse de l'atome.3 Il serait tentant de croire que le « gros volume » de l'atome contient la masse, mais ce volume est surtout occupé par le cortège électronique, très léger.
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Il suffit de faire le quotient des deux tailles : . Le noyau est donc environ 100 000 fois plus petit que l'atome.3 Pour le quotient de deux puissances de 10, on soustrait les exposants : . Attention, la réponse n'est pas 5 mais .
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Dans cette écriture conventionnelle, 23 est le nombre de nucléons et 11 le nombre de protons.2 Le nombre de neutrons est donc . Répondre 23 revient à compter tous les nucléons, et répondre 11 à ne compter que les protons.
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Le noyau de l'hydrogène 1 ne contient qu'un proton et aucun neutron : c'est l'exception à la règle « protons + neutrons ».3 La réponse « un proton et un neutron » correspond à un autre isotope, pas à l'hydrogène 1.
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C'est faux. Dans le modèle quantique, les électrons se répartissent dans un volume autour du noyau de façon probabiliste, ce qui s'oppose aux orbites du modèle planétaire de Rutherford ou de Bohr.4 L'image des planètes en orbite est pratique mais dépassée.
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L'oxygène a , donc 8 électrons, répartis ainsi : 1s² 2s² 2p⁴.4 Vérifie : . La réponse 2p⁶ donnerait 10 électrons (c'est le néon), 2p³ n'en donnerait que 7 (l'azote), et 2s⁴ est impossible car la sous-couche 2s n'accueille que deux électrons.
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Les électrons de valence sont ceux de la couche la plus externe, ici la couche : et donnent électrons. Répondre 8 reviendrait à compter aussi les deux électrons 1s, qui sont des électrons internes. Pour , on les déduit de la configuration.2
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On remplit par énergie croissante : 1s, 2s, 2p, puis 3s.4 Les 10 premiers électrons saturent 1s², 2s² et 2p⁶, le onzième va en 3s : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Placer le onzième électron en 3p saute la sous-couche 3s, moins énergétique. La proposition 2p⁵ 3s² a bien 11 électrons mais laisse une place libre en 2p alors que 3s se remplit, ce qui n'est pas l'état fondamental. Et 2p⁷ est impossible.
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L'état de plus basse énergie est l'état fondamental ; tous les autres états d'énergie plus élevée sont des états excités.4 C'est pourquoi on demande toujours la configuration « à l'état fondamental » : sans cette précision, plusieurs répartitions des électrons seraient possibles.
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Les gaz nobles ont une configuration d'une stabilité chimique remarquable, ce qui permet de prévoir la charge d'ions simples.1 En perdant son électron 3s, le sodium prend la configuration 1s² 2s² 2p⁶, celle du néon : il garde donc 10 électrons pour 11 protons, soit une charge . La charge supposerait de gagner un électron, ce qui le rendrait moins proche d'un gaz noble. La charge obligerait à entamer la couche 2p, très stable.
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C'est vrai. Avec 17 électrons, la configuration est 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. La couche externe est la couche , avec électrons. Il manque donc un électron pour atteindre la configuration d'un gaz noble, ce qui explique la tendance à former une liaison covalente.1 Dire 5 reviendrait à ne compter que la sous-couche 3p.
Les questions qu'on se pose
Comment trouver le nombre d'électrons de valence d'un atome ?
Écris d'abord la configuration électronique de l'atome à l'état fondamental, en remplissant 1s, 2s, 2p, 3s, 3p dans cet ordre.2 Les électrons de valence sont ceux de la couche la plus externe, c'est-à-dire celle qui a le plus grand nombre . Exemple : pour l'oxygène 1s² 2s² 2p⁴, on compte électrons. Cette méthode est attendue pour .2
Pourquoi dit-on que le noyau est petit mais qu'il contient presque toute la masse ?
Le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l'atome, mais il rassemble protons et neutrons, qui sont les particules lourdes de l'atome.3 Le reste de l'atome est occupé par le cortège électronique, dont la masse est très faible. La taille et la masse sont deux grandeurs différentes : un objet minuscule peut être très massif.
Que faire quand une question demande « la configuration à l'état fondamental » ?
Remplis les sous-couches dans l'ordre 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, sans en sauter : une sous-couche s contient au plus 2 électrons et une sous-couche p au plus 6.2 Termine toujours par une vérification : la somme des exposants doit être égale au nombre d'électrons de l'atome, donc à s'il est neutre.
Sources
- Modéliser le cortège électronique (classe de seconde), Éduscol — ressource d'accompagnement. Consulté le 9 novembre 2026.
- Constitution de la matière : le noyau et le cortège électronique, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
- Noyau atomique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
- Configuration électronique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
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