Correction Des édifices ordonnés : les cristaux

I – Masse volumique du cuivre :                                         / 6  

Données : L’arrête de la maille est a = 0,361 nm.

La masse d’un atome de cuivre (masse atomique) est mCu = 1,05 . 10-22 g.

1) Représenter la maille en structure cavalière

2) Déterminer le nombre d’atomes de cuivre par maille.

Une maille contient : Z = 8 x 1/8 + 6 x ½ = 4 atomes par maille.

3) En déduire la compacité du cuivre.

C      = ( Z x 4/3 x π x r3 ) / a3

= ( 4 x 4/3 x π x 0,12783 ) / 0,3613

= 0,7434

 

II – Un lingot d’or :                                                           / 4

1) Calculez la masse volumique de l’or.

masse = 1 kg = 1000 g.

volume = 52,5 mL = 52,5 cm3.

ρ = masse / volume = 1000 / 52,5 = 19,047619 g/cm3

 

2) Déterminez le rayon atomique de l’or.

ρ = ( Z x mAu ) / a3   

↔   a3 = ( Z x mAu ) / ρ = (4 x 3,27 . 10-22) / 19,047619 = 6,867.10-23 cm3

↔   a = 3√6,867.10-23  = 4,0956.10-8

a = 4r / √2   ↔   4r = a x √2

↔   r = (a x √2) / 4 = (4,0956.10-8 x √2) / 4 = 1,45.10-8 cm = 0,145 nm

Le rayon d’un atome d’or est rAu = 0,145 nm

 

III - Questionnaire à Choix Multiple :                                   / 10

Pour chaque question, cochez LA proposition exacte.

1 – Une structure cristalline est définie par une maille élémentaire :

Isolée.            Répétée périodiquement.           Toujours cubique.

2- Un cristal est défini par :

La forme de la maille et le type de remplissage.

La formule chimique et le système cristallin.

Le nombre d’entités chimiques dans le cristal.

3 – Parmi ces objets, lequel peut être constitué de cristaux :

Un liquide.                      Un verre.                Une coquille de Mollusque.

4 – Les cristaux fabriqués par les êtres vivants :

Sont toujours localisés à l’extérieur des cellules.

Servent uniquement de système de défense.

Peuvent, dans certains cas, renforcer la rigidité et la résistance des tissus.

5 – L’empilement des entités dans un verre se fait :

Avec un ordre géométrique rigoureux.         Sans ordre géométrique.

Avec un ordre géométrique approximatif.

6 – Un réseau cristallin est défini par :

La nature des atomes qui le constituent.       Une maille élémentaire.

Une maille et la position des atomes dans la maille.

7 – Le schéma en perspective du réseau cubique à faces centrées est :

8 – L’expression de la masse volumique ρ d’un échantillon de masse m et de volume V est :

□ ρ = m / V                          □ ρ = V / m                            □ ρ = m x V                        

9 – La compacité mesure :

Le nombre d’atomes par maille.

L’occupation du volume de la maille par les atomes.

La masse de la maille par rapport à son volume.

10 – La compacité d’un réseau est définie par :

□ C = Vatomes x Vmaille             □ C = Vatomes./ Vmaille                   □ C = Vmaille / Vatomes