Cristallographie-Corrigé.pdf
PC - Marcelin Berthelot. EXERCICE 1. Wai. (2). Structive. Matériaux 7: Cristallographie. ? face: fc: faux. B taugence le long de la diagonale.
Filière SMC3 M10: Chimie minérale I - E1: Cristallochimie I Corrigé
M10: Chimie minérale I - E1: Cristallochimie I. Corrigé évaluation1: 2013-14. Exercice I (2pts). P1 : coupe l'axe ox en a/4 donc h = 4.
TD 1 Exercices de cristallographie
Exercice 1 : L'argent cristallise dans un système cfc de paramètre a = 408 6 pm. Quelle est la valeur du rayon atomique
01 - Le magnésium
Cristallographie. Exercice 1. Page 1 sur 3. Corrigé exercice 1. LE MAGNÉSIUM. L'élément magnésium. 1). Configuration électronique du magnésium :.
Cours et exercices corrigés
La minéralogie se développe au cours du xixe siècle selon trois axes complé- mentaires : la cristallographie et la caractérisation des cristaux par des méthodes.
Corrigé exercice 4 - LE TITANE ET SES ALLIAGES
Cristallographie. Exercice 4. Page 1 sur 4. Corrigé exercice 4. LE TITANE ET SES ALLIAGES. Le titane pur. 1). Les variétés allotropiques d'un corps pur sont
structures du diamant du silicium et du graphite
Cristallographie. Exercice 5. Page 1 sur 4. Corrigé exercice 5. STRUCTURES DU DIAMANT DU SILICIUM ET DU GRAPHITE. 1). Une forme métastable est une
Lycée Janson de Sailly
Cristallographie. Exercice 3. Page 1 sur 3. Corrigé exercice 3. FER ET ACIERS. 1). Maille cubique centrée : Le centre d'une face est situé à une distance .
Correction du TD - Révisions de cristallochimie
Cristallographie. Exercice 6. Page 1 sur 2. Corrigé exercice 6. « GAZ » NOBLES À L'ÉTAT SOLIDE. 1). Maille cubique à faces centrées de paramètre :.
Corrigé_type_ExamenMaster1ChimMatériaux Cristallo2 2016 2017
Corrigé type examen Cristallographie 2. R. MAKHLOUFI (2016/2017). 2/4. 6. La signification des abréviations (* R
Comment réviser la cristallochimie ?
Exercices de révision cristallochimie Exercice 1. Le cuivre cristallise dans le système cubique à faces centrées et sa masse volumique est : 8920 kg.m-3. a. Représenter la maille et indiquer les atomes tangents b. Calculer le rayon atomique du cuivre c. Calculer la compacité de la maille d.
Qu'est-ce que la compacité en cristallographie?
En cristallographie, la compacité (ou taux de remplissage) d'un édifice cristallin, dans le modèle des sphères dures, est le rapport du volume total des sphères d'une maille à celui de la maille qui les contient. C'est le taux d'occupation réel de l'espace. La compacité est donnée par.
Quels sont les exercices de cristallographie?
1 Feuille d’exercices n°28 : Cristallographie Exercice 1 : Le cuivre (Centrale-Supélec PSI 2005) : Exercice 2 : Le carbone : diamant et graphite (CCP PSI 2005) : Le carbone possède deux variétés allotropiques principales, le diamant et le graphite, et de nombreuses variétés plus ou moins bien définies.
Qu'est-ce que la structure cristallographique d'une matière solide ?
La matière solide adopte naturellement ou non une structure cristallographique qui permet d’obtenir certaines caractéristiques en termes de formulation ou de performance. Les propriétés (chimiques, mécaniques,...) des matériaux sont liées à leur (s) structure (s) cristallographique (s).
TD 1 Exercices de cristallographieDonnées:Constanted'Avogadro:N=6,02.1023mol-1SerontprioritairementtraitésenclasselorsduTD:Exercice1:L'argentcristallisedansunsystèmecfcdeparamètrea=408,6pm.Quelleestlavaleurdurayonatomiquedel'argentensupposantlecristalcompact?Exercice2:Lerayonatomiquedusodiumestde0,190nmetsamassemolairede23grammesparmole,ilcristallisedansunestructurecc,cubiquecentrée,quel'onpeutdécrireainsi:ilyaunatomeà chaquesommetducubeetunaucentre.Endéduiresadensité.Exercice3:Lacarboglace,ouCO2solide,aunestructurecfc,lesnoeudsduréseauétantoccupésparlesmoléculesdedioxydedecarbone.LamassemolairedudioxydedecarboneestM=44g.mol-1pourunedensitédde1,56.1) Calculerleparamètrecristallinaetendéduireladistancedentrelescarbonesdedeuxmoléculesvoisines.Comparerdà lalongueurdelaliaisonC-OdelamoléculedeCO2:l=0,12nm.Expliquerladifférence.2) Quellessontlesinteractionsquiexpliquentlacohésiondelacarboglace?Exercice4:LapérovskiteCaTiO3estuncristalcomposépardesionsdechaqueatomeconstituantsaformulebrute.Quelssontlesionsimpliqués?Onproposeleschémasuiv ant(onsupposerapare xemplequele sionscalciumsontauxsom mets).Àqu oicorresponde ntlesdifférentesboulesdecouleur?Cettestructureest-ellepossible?Exercice5:Lorsdelavaporisationdugraphitesousunjetd'héliumparunlaserpulsé,ilestpossibledeformerdesagrégatsdecarboneCn(avec,typiquement.n=30à 170).En1985,Krotoetsescollaborateursontétudiésdetelsagrégatsparlatechniquedespectrométriedemasse.Ilsontobservéquecertainsp icsprés entaientdesintensitésre lativesparticuli èrementélevées,notammentceluicorrespondantà unemassede60atomesdecarbone.
Alasuited'unnombreimportantd'étudescomplémentaires.aussibiene xpérimentalesq uethéoriques,onattribue aujourd'hu ià l'agrégatdeC60,la structur ed'unemoléculeayantlagéométried'unpolyèdredesymétrieicosaédriqueconstituéuniquementdefaceshexagonalesetpentagonales.Cettemolécule,delafamilledesfullérènes,égalementappelée"footballène",estreprésentéeschématiquementci-dessous.Atempératureambiante,lastructurestableducristaldeC60estcubiqueà facescentrées.1) Calculerleparamètredemaille,sachantquelamoléculepeut-êtrereprésentéeparunesphèred'environ1nmdediamètre.2) Indiquerlanaturedessitesdelastructurecfc.Dénombreretlocalisercessites.Calculerleurtaille.3) Enpré sencedepotassium,onobt ientuncom posédeformuleC60K3.En déduire lalocalisationdesatomesdepotassiumdanslastructureprécédenteensupposantquecesontlessitesd'unseultypequisontoccupés."Résolutiondeproblème»-exercice6:Lemétalmagnésiumcristallisedanslesystèmehexagonalcompact,dontlamailleélémentaire,caractériséeparlesparamètresaetc,estreprésentéesurlafigure1.Figure 1 a
cLesatomessonttangentssuivantlecôtédulosangedelabase.Onpeutparailleursétablirquec/a=831) Calculerlacompacitédecettestructurehexagonalecompacte.2) Question:si l'onut ilise30kgde magnésiumdansla carrosse ried'une voiture(o nsupposeraqu'elleestenfer),queljoueurparmilestroisduStadeRochelaisci-dessouspeut-ontransporterenrestantà massequasimentconstante?Données(certainessontutiles,d'autresmanquent...):
ElémentZMeng.mol-1densitéMg1224,3?Fe2655,857,87Danslecasdumagnésium,lesdonnéescristallographiquesindiquentpourvaleurdesarêtesdelamailleélémentaire:a=320pm.Uini ATONIO Benjamin GELEDAN Jean-Pascal BARRAQUE 152 kg 108 kg81 kgExercice7:autourdubismuthLe bismuth est un élément utilisé dans les industries pharmaceutique et cosmétique ainsi que dans la production d'alliages spéciaux. On aborde certaines propriétés de cet élément. A-É-udes-ruc-uraleA.LebismuthapournuméroatomiqueZ=83;ilappartientà la6èmeligneetà la15èmecolonnedelaclassificationpériodique.IldonneaveclefluordeuxcomposésdeformuleBiF3etBiF5.1) Préciserlaconfigurationélectroniquedelacouchedevalencedubismuth.2) Montrerlacompatibili tédesfo rmulesdesdeuxdérivésfluorésBiF3etBiF5aveclesstructuresélectroniquesdesatomesdebismuthetdefluor.DonnerlesreprésentationsdeLewis(Z(F)=9).B-Cris-allographieÀl'étatsolide,l'oxydedebismuth(III),présenteunestructurecubiquetellequelesionsoxydeO2-occupentlescentresdesarêtesetlescentresdesfacesducubealorsquelesionsBi3+ontpourcoordonnées:(1/4;1/4;3/4);(1/4;3/4;1/4);(3/4;1/4;3/4);(3/4;3/4;1/4).Onadmettraunetangenceanion-cation.1) Dessinercettestructure:vérifierlastoechiométriedel'oxydeetpréciserlacoordinencedechaqueionparrapportà l'autre.2) Déterminerlamassevolumiquedel'oxydedebismuth(III).3) Calculerlacompacitédel'oxydedebismuth(III).Données numériques : Numérosatomiques:Bi:83F:9Rayonsioniques:R(O2-)=140pmR(Bi3+)=108pmMassesmolaireseng.mol-1:M(Bi)=209M(O)=16
Exercice8:l'iodureducuivre(I ),iodurecuivreux :comp oséioniqueoucomposécovalent?L'iodurecuivreuxCuIpeutêtreobtenuparlareactiond'oxydoréductionentrelesionsCu2+etlesionsI-.IlseformealorsI3-etdoncCuI.1) Proposerl'équationdecetteréactionredox.L'iodurecuivreuxcristalliseavecunestructuredetypeblendequipeuts'analysersuivantlesdeuxmodèles,ioniqueoucovalent,delaliaisonchimique.Lesionsiodure,derayoní µI- = 220 pm, occupentlespositionsclassiquesd'unréseaucubiqueà facescentrées,lesionsCu+, derayoní µCu+ = 96 pm, s'insérantdanslessitestétraédriques.2) Indiquerlescoordonnéesrelativesdesionsioduredelamaille.3) Préciserle mbredecationscuivre(I).4) Lesitetétraédriqueintérieurà lamaille,leplusprochedel'origine,estoccupéparunionCu+. Indiquerlescoordonnéesrelativesdesautrescationssituésà l'intérieurdelamaille.5) EndéduirelanatureduréseaudesionsCu!. Dansl'édificationd'unc istalionique,lesionslespluspetitstendentà éca te lesionslesplusgros,dechargesopposées.6) QuelleconditiondoitsatisfairelerapportRCu+/RI-pourquelesanionsnesetouchentpas? (autrementdit,pourquelesanionsetlescationspuissentêtreencontactentreeux)? 7) Evaluerleparamètredemaillethéoriqueí µâˆ— del'iodurecuivreuxdanslemodèleionique. 8) Comparercettevaleurí µâˆ— à lavaleurréelleí µ = 615 pm. 9) Commenterlavaliditéduschémaionique. Lastructureblendeprésentedefortesanalogiesaveclastructuredudiamant.Eneffet,enremplaçanttouslesatomesdecuivreetlesatomesd'iodepardesatomesdecarbone,onretrouvelamailledudiamant. 10) Endéduirelacontributionélectroniquerespectivedesélémentscuivreetiodeà une éventuelleliaisoncovalenteCu-I aprèsavoirécrit laconfigurat ionélectroniquedes élémentscuivre(í µ= 29) etiode(Z=53).Onrappellequelecuivree
neexcep ionà larègledeKlechkowski:lenombrequantiqueazimutaldesonélectroncélibataireestâ„“ = 0. 11) Analyserlacohérencedecemodèlesurlabasedesrayonscovalentsducuivreetdel'iode,respectivementégauxà 117et133pm. LecarburedesiliciumSiCoucarborundumestisostructuraldeCuI.Leparamètredelamailleestí µ = 436 pm. 12) Calculerlerayoní µSi del'atomedesilicium,celuidel'atomedecarboneétantdeí µC =77pm. 13) Déterminerlamassevolumique,puisévaluerlacompacitéduréseaudecarborundum(í µC = 12,0 gâ‹…mol-1 ;í µSi = 28,1 gâ‹…mol-1). 14) Commentpeut--onexpliq uerquelecarburedesi liciumsoituncomposétrès dur,réfractaireetinertechimiquement?
Exercice9:Letrioxyde dechromeCrO3(s)estunoxyd antfort, trèsutiliséaulabor atoire.Ilestobtenu industriellementà partirdelachromitedeformuleFexCryOzquiestleprincipalmineraiduchrome.Nousnousintéressonsdanscettepartieà lastructurecristallinedelachromite(cequinouspermet dedéterminerx,yet zai nsiqueledegréd'oxydation(t)du chromedans leminerai).LachromiteFexCryOzestleprincipalmineraiduchrome.Ellecristallisedansunestructurequel'onpeutdécriredelafaçonsuivante:lesionsO2-formentunréseaucubiqueà facescentrées(cfc),lesionsFe2+occupentcertainssitestétraédriquesetlesionsCrt+occupentcertainssitesoctaédriques.1) Représenterlamailleconventionnelleduréseaucubiqueà facescentréesforméparlesanionsO2-.Indiquerlapositiondessitestétraédriquesetdessitesoctaédriquesdansunréseaucubiqueà facescentrées.Précisersurleschémalapositiond'unsitetétraédriqueetd'unsiteoctaédrique.2) Déterminerlenombred'ionsO2-parmaille.3) SachantquelesionsFe2+occupent1/8dessitestétraédriquesetlesionsCrt+occupentlamoitiédessitesoctaédriques,déterminerlenombred'ionsFe2+parmailleetlenombred'ionsCrt+parmaille.4) Endé duirelaformuledela chromite FexCryOz.Qu elestledegré d'oxydation (t)duchromedanslecristal?5) Leparamètredelamaillevauta=419pmetlerayonioniquedel'ionO2-vautr(O2-)=140pm.Dansl'hypothèseoùlescationssonttangentsauxanions,calculerlerayonduplusgroscationquel'onpuisseinsérerdansunsiteoctaédrique.Calculerdemêmelerayonduplusgroscationquel'onpuisseinsérerdansunsitetétraédrique.(OnprécisequedanslastructurelesionsO2-nesontpastangents).6) Enréalité,lesrayonsioniquessontlessuivants:r(Fe2+)=76pmr(Crt+)=61,5pm.7) Comparercesvaleursauxvaleurscalculéesà laquestionprécédente.Commenter.8) Calculerlamassevolumiquedelachromiteenkg.m-3.Données:Nombred'Avogadro:N=6,02.1023mol-1Massesmolaires:eng.mol-1:O:16,0Fe:55,8Cr:52,0Rayonioniquedel'ionO2-:r=146pm
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