Ens. Scient. Des édifices ordonnés : les cristaux

« NOM : ................................................ Prénom : ................................................ Classe : …. 1ère Thème : Une longue histoire de la matière TP + Cours Ens.

Scient. Des édifices ordonnés : les cristaux  Chap.2  Objectifs : Calculer la compacité d’un cristal et sa masse volumique I.

L’état solide  L’état solide correspond à un état condensé de la matière obtenu par solidification d’un liquide ou par condensation d’un gaz.  Deux types de solides existent selon l’organisation des entités (atomes, ions ou molécules) qui les composent.

On distingue :  Les solides amorphes, les entités ne respectent aucun ordre, elles sont désordonnées.  Les solides cristallins respectent un ordre bien spécifique, elles sont organisées selon une géométrie précise. II.

Solide cristallin  Un solide cristallin est en assemblage périodique régulier d’entités.

Il existe :  Les solides covalents composés d’atomes  Les solides ioniques composés d’ions comme le chlorure de sodium solide  Les solides moléculaires composés de molécules.  Différentes géométries sont possibles pour un solide cristallin.

Pour définir la structure cristalline, on utilise une maille élémentaire qui sera répétée périodiquement dans le solide.

Les cristaux les plus simples peuvent être décrits par une maille cubique. III. Analyse des propriétés macroscopiques d’un cristal Les réseaux cubique simple (CS) et cubique à faces centrées (CFC) Réseau Représentation de la maille Représentation de boules indéformables Cubique simple (CS) Cubique Faces Centrées (CFC) 1.

Approche expérimentale de la compacité d’un cristal  Définition : La compacité correspond à la proportion d’espace occupé par les atomes dans le cube.

Elle s’exprime sous la forme : c = 13/01/24 volume occupé par les atomes .

On appelle a l’arête du cube. volume du cube frdcTUO1PV2wrkyCIql8rTUIUYl0BXiSdNhfoz3f.docx 1/4  Protocole expérimental : les billes symbolisent les entités d’un cristal 1.1. Introduire 15 billes dans une éprouvette graduée de 250 mL.

Noter le volume total V occupé par les billes V = ……………………………… 1.2. Peser l’éprouvette graduée : m = ……………………………… g 1.3. A l’aide d’un bécher, verser progressivement de l’eau jusqu’à ce qu’elle atteigne le volume V 1.4. Peser de nouveau l’éprouvette graduée et en déduire le volume V eau d’eau ajoutée (eau = 1,0 g/mL) Veau = ……………………………… 1.5. Calculer la compacité du réseau de billes réalisé dans cette éprouvette avec la relation : c= 13/01/24 V billes V −V eau = V V frdcTUO1PV2wrkyCIql8rTUIUYl0BXiSdNhfoz3f.docx 2/4 2.

Approche expérimentale de la masse volumique  Certaines propriétés de la matière à l’état solide sont identiques à l’échelle macroscopique et à l’échelle de la maille.

Il en.... »