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Contents : 1/ Cristal de sodium: Le rayon atomique du sodium est de 186 pm. Le sodium cristallise dans le syst me cubique centr (Na : 23 g.mol-1). Calculer le param tre de la maille la densit du sodium et sa compacit . 2/ Cristaux d'iodure de c sium et d'iodure de sodium: Les iodures de sodium et de c sium poss dent des structures cubiques dans lesquelles les coordinences des ions Na+ et Cs- sont respectivement de 6 et 8. 1/ Pr ciser et d crire le(s) type(s) structural(aux) au(x)quel(s) appartiennent ces iodures. 2/ Calculer la valeur approximative du rayon de l'ion I- dans l'iodure de sodium. En d duire si le r seau des anions est compact ou non. 3/ D terminer la valeur approximative du param tre aCsI de l'iodure de c sium. 4/ Calculer la masse volumique et la compacit de ces deux iodures. Donn es: masses molaires (g.mol-1): rayons ioniques (pm): param tre (pm): NA 6 02 x 1023 Na : 23 Na+ : 97 aNaI : 648 I : 126 9 Cs+ : 169 Cs : 132 9 3/ Alliage cuivre argent: Le cuivre cristallise dans le syst me cubique faces centr es et sa masse volumique a pour valeur 8920 kg.m-3. 1) Repr senter la maille et indiquer les atomes tangents. 2) Calculer le rayon atomique du cuivre. 3) On consid re l'alliage cuivre-argent dont la structure est galement cubique faces centr es des atomes d'argent rempla ant les atomes de cuivre aux huit sommets dans le motif initial. a) A quel type d'alliage a-t-on affaire b) Calculer la nouvelle valeur a' de l'ar te de la maille sachant que le rayon atomique de l'atome d'argent est de 144 pm. c) D terminer la masse volumique de cet alliage ainsi que son titre massique en argent. Donn es: masses molaires : Cu : 63 5 g.mol-1 et Ag : 108 g.mol-1 1 4/ Structures du fer: On donne les param tres cristallins des mailles de deux structures cristallines du fer : fer (cubique centr ) : fer (cfc) : a1 286 pm a2 356 pm a/ Calculer le rayon atomique du fer dans chacune de ces structures. b/ Calculer la densit du fer dans chacune de ces structures. MFe 56 g.mol-1 5/ Cristal d'iodure d'argent: L iodure d argent cristallise comme le carbone diamant les atomes d iode occupant le r seau cubique faces centr es et ceux d argent la moiti des petits cubes inclus dans le r seau cubique. Sa masse volumique est de 5710 kg.m-3. a/ D terminer la distance d entre 2 atomes d argent et d iode dans le cristal constitu . b/ Comparer avec les rayons covalents des tables. MAg 107 87 g.mol-1 MI 126 90 g.mol-1 rAg 0 144 nm Donn es rI 0 136 nm 6/ Cristal d'oxyde de magn sium: L oxyde de magn sium MgO a une structure type NaCl. a/ Dessiner la structure b/ Montrer que cette structure est en accord avec la composition st chiom trique de MgO. c/ Quel est l indice de coordination de l ion plac au centre du cube Celui d un ion plac au centre d une face celui d un ion plac un des sommets du cube d/ L ar te de la maille mesure 4 1 x 10-10 m. Calculer la masse volumique et la compacit . e/ Parmi les compos s suivants : KF RbF NaI FeO MgCl2 quels sont ceux qui a priori cristallisent avec une m me structure 2 Donn es MMg 24 3 g.mol-1 MO 16 0 g.mol-1 rayons ioniques en nm : O20 140 Mg2+ 0 065 K+ 0 138 Fe2+ 0 063 F0 136 Rb+ 0 149 Cl0 181 Na+ 0 102 I0 220 7/ Cristal de chlorure de sodium: a/ Dans le cristal de chlorure de sodium les ions Cl- d terminent un r seau cubique faces centr es les ions Na+ occupent le centre des cavit s octa driques d termin es par les ions Cl-. Faire un sch ma de la maille cristalline. b/ D finir et donner la valeur de l indice de coordination de chaque type d ion. c/ La masse volumique du chlorure de sodium cristallis est de 2163 kg.m-3 : en d duire la longueur de l arr te de maille. d/ V rifier que ce r sultat est compatible avec les valeurs des rayons ioniques qui sont de 181 pm pour l ion chlorure et 97 pm pour l ion sodium. e/ Calculer la compacit (ou coefficient de remplissage) de ce cristal. Donn es MNa 22 99 g.mol-1 MCl 35 45 g.mol-1 8/ Cristal de magn sium: Le magn sium cristallise dans une structure hexagonale compacte qu on admettra id ale. a/ Dessiner la maille. b/ Montrer que la hauteur h de la maille est li e la distance interatomique (c t de l hexagone) par la relation : h d 8 / 3 c/ Calculer la compacit ou coefficient de remplissage de la structure. d/ La densit du magn sium par rapport l eau est d 1 74. Calculer le rayon m tallique du magn sium (MMg 24 3 g.mol-1). 9/ Alliage or-nickel: L or m tallique cristallise dans un r seau cubique faces centr es (cfc). les atomes d or sont assimil s des sph res rigides de rayon R 144 2 pm. Par ailleurs l or peut former de nombreux alliages par insertion ou substitution. a/ Repr senter sur un sch ma clair la maille l mentaire de l or. Etablir la relation entre le rayon R et le param tre a de

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