Généré en français avec l'IA à partir de notre quiz anglais ; les sources renvoient vers Wikipédia en français.
Sans lui, pas de respiration ni de flamme : l'oxygène, élément de symbole O, compose une bonne part de l'air, de l'eau et des roches de notre planète. Ce quiz parcourt son histoire, des premières expériences sur la combustion aux savants du XVIIIe siècle qui l'ont isolé puis nommé, sans oublier l'ozone, les isotopes et l'oxygène liquide. Des questions faciles pour commencer, puis des détails que seuls les passionnés de chimie connaissent.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Quel est le numéro atomique de l'oxygène ?
8
Son symbole tient en une seule lettre, O, et sa masse atomique standard est fixée à 15,999 4 u.
Q 02Quel processus est le principal responsable de la teneur en dioxygène de la Terre ?
Photosynthèse
La Terre était à l'origine dépourvue de dioxygène : ce gaz ne s'y est accumulé que grâce aux êtres vivants.
Q 03Quelle est la formule chimique de l'ozone ?
O3
Aussi appelé trioxygène, ce gaz très réactif est néfaste pour le tissu pulmonaire.
Q 04Quelle part du volume de l'atmosphère terrestre le dioxygène représente-t-il ?
20,8 %
Rapportée à la masse de l'air, sa part monte à 23,1 %, ce qui en fait le second composant de l'atmosphère.
Q 05Quel chimiste français a donné son nom à l'oxygène en 1777 ?
Antoine Lavoisier
La même année, il publie « Sur la combustion en général », où il prouve que l'air est un mélange de deux gaz.
Q 06À la base de quelle couche de l'atmosphère terrestre la couche d'ozone s'est-elle formée ?
Stratosphère
Ce bouclier a permis aux premières plantes terrestres de quitter les océans il y a près de 475 millions d'années.
Q 07Dans quelle catégorie d'éléments chimiques l'oxygène est-il classé ?
Non-métal
Il forme très facilement des composés, notamment des oxydes, avec pratiquement tous les autres éléments.
Q 08Quel rang l'oxygène occupe-t-il parmi les éléments les plus abondants de l'Univers ?
Troisième
Seuls l'hydrogène et l'hélium le devancent ; il représente environ 0,9 % de la masse du Soleil.
Q 09Comment qualifie-t-on les organismes pour lesquels le dioxygène est toxique ?
Anaérobies
Les premières formes de vie apparues sur Terre appartenaient à cette catégorie, aujourd'hui très minoritaire parmi les espèces vivantes.
Q 10Quelle légère coloration présente l'oxygène à l'état liquide ?
Bleue
Cette teinte, due à une absorption dans le rouge, se retrouve aussi dans l'oxygène solide.
Q 11Quel type de liaison unit les deux atomes de la molécule de dioxygène ?
Covalente
Cette liaison mesure 121 pm de long et son énergie atteint 498 kJ/mol.
Q 12Quels rayons fragmentent le dioxygène en haute altitude, ce qui permet la formation d'ozone ?
Ultraviolets
L'oxygène atomique ainsi libéré se combine à une autre molécule de dioxygène pour donner ce gaz métastable.
Q 13Quel pasteur britannique libère de l'oxygène le 1er août 1774 à partir d'oxyde de mercure ?
Joseph Priestley
Il concentre les rayons du Soleil sur un tube en verre, puis constate qu'une souris vit plus longtemps dans le gaz obtenu.
Q 21Quel savant prouve, à la fin du XVIIe siècle, que l'air est nécessaire à la combustion ?
Robert Boyle
Un chimiste anglais affine ensuite ce résultat : seule une partie de l'air, qu'il baptise « nitroaereus », entretient la flamme.
Q 22Quelle grandeur du passé le rapport oxygène 18/oxygène 16 permet-il de reconstituer ?
Température
Plus ce rapport isotopique est élevé, plus le climat de l'époque était froid ; on le mesure dans des carottes de glace ou des fossiles.
Q 23Quel adjectif qualifie le dioxygène, qui s'aimante sous l'effet d'un champ magnétique ?
Paramagnétique
Grâce à cette propriété, de l'oxygène liquide peut rester suspendu entre les deux pôles d'un aimant puissant.
Q 14Sous quelle forme la respiration cellulaire fournit-elle de l'énergie à la cellule ?
ATP
Ces voies métaboliques comprennent notamment le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire.
Q 15Dans quelles eaux la forte concentration en dioxygène accroît-elle la densité d'espèces ?
Polaires
Le dioxygène se dissout mieux dans l'eau froide : à 0 °C, elle en contient environ deux fois plus qu'à 20 °C.
Q 16Quelle théorie de la combustion le chimiste allemand Johann Joachim Becher établit-il en 1667 ?
Phlogistique
Modifiée par Georg Ernst Stahl en 1731, elle supposait que tout matériau combustible perd une partie de lui-même en brûlant.
Q 17Quel chimiste suédois est le premier à découvrir l'oxygène ?
Carl Wilhelm Scheele
Vers 1772, il obtient ce gaz en chauffant de l'oxyde de mercure et divers nitrates, mais son traité ne paraît qu'en 1777.
Q 18De quels composés croyait-on à tort, en 1777, que l'oxygène était toujours un constituant ?
Acides
Cette erreur a donné à l'élément son nom, tiré de racines grecques ; c'est en réalité l'hydrogène qui joue ce rôle.
Q 19Avec l'atmosphère et la biosphère, quel est le grand réservoir d'oxygène de la Terre ?
Lithosphère
Le cycle de l'oxygène décrit les échanges entre ces réservoirs : chaque année, environ 1/2000 de l'oxygène de l'air est produit puis consommé.
Q 20Quel génie italien observe qu'une partie de l'air est consumée par la combustion ?
Léonard de Vinci
Il s'appuyait sur une expérience antique : une bougie brûlant sous un récipient renversé fait monter l'eau dans son col.
Q 24Quelle part du volume de l'atmosphère de Mars le dioxygène représente-t-il ?
0,1 %
Sur les planètes voisines de la Terre, ce gaz naît surtout de l'action du rayonnement solaire sur le dioxyde de carbone.
Q 25Quelle formule chimique John Dalton attribuait-il à tort à l'eau ?
HO
Il en déduisait pour l'oxygène une masse atomique huit fois supérieure à celle de l'hydrogène, au lieu d'environ seize.
Q 26À combien de degrés Celsius le dioxygène se condense-t-il ?
−182,95
Refroidi encore, il finit par se solidifier à −218,79 °C ; liquide, il doit rester éloigné des matériaux combustibles.
Q 27En quelle année la molécule de tétraoxygène, de formule O4, a-t-elle été découverte ?
2001
On la croyait présente dans l'une des six phases de l'oxygène solide, constituée en réalité d'un cluster O8.
Q 28En quelle année Louis Paul Cailletet obtient-il les premières gouttes d'oxygène liquide ?
1877
En Suisse, Raoul Pictet y parvient au même moment, indépendamment et par un procédé différent.
Q 29En quel élément les isotopes plus lourds que l'oxygène 18 se désintègrent-ils le plus souvent ?
Fluor
Les isotopes plus légers que l'oxygène 16 émettent au contraire un positron et donnent de l'azote.
Q 30Combien de milligrammes de dioxygène un litre d'eau peut-il dissoudre à 0 °C ?
14,6
C'est environ le double de ce que l'eau retient à 20 °C, où la solubilité tombe à 7,6 mg/L.