À propos de cette expérience
Faites pivoter et agrandissez une maille élémentaire pour examiner les sommets, les faces, les arêtes et les sites intérieurs. Comptez les particules partagées, calculez la compacité et la densité, et distinguez un réseau d’ions d’un réseau de centres moléculaires.
Objectifs pédagogiques
- Comptez les contributions fractionnaires des particules situées aux limites à une maille élémentaire.
- Reliez le contact entre sphères dures au paramètre de maille cubique.
- Distinguez le nombre de particules du nombre d’unités formulaires dans un cristal ionique.
Comment l’utiliser
- 1Sélectionnez un site de sommet et un site de face d’un réseau FCC et comparez leurs fractions partagées.
- 2Affichez les sites cachés et vérifiez les quatre particules effectives de la maille FCC.
- 3Passez à BCC et comparez l’empilement avec le résultat FCC.
- 4Examinez la maille de type halite et distinguez les huit ions effectifs des quatre unités formulaires.
Le modèle
Hypothèses
- Les structures monoatomiques utilisent des sphères dures. La maille de type halite comporte deux sous-réseaux FCC ; sa taille empêche aussi bien le chevauchement entre anions que celui entre ions de types différents.
- L’option moléculaire représente un réseau cubique simple hypothétique de centres de dimères ; elle ne prétend pas décrire la structure d’un solide moléculaire réel. La valeur de compacité pour des sphères dures est volontairement omise.
- L’expansion visuelle ne fait qu’écarter les éléments du dessin. La densité et la géométrie de contact sont toujours calculées à partir de la maille modèle non dilatée. Le mouvement thermique et les énergies réticulaires ne sont pas pris en compte.
À essayer en classe
- Q1Pourquoi une sphère située à un sommet ne contribue-t-elle que pour un huitième ?
- Q2Pourquoi une maille conventionnelle de type halite contient-elle quatre unités formulaires, mais huit ions ?
Foire aux questions
La structure FCC signifie-t-elle toujours le même type de liaison chimique ?
Non. FCC désigne un arrangement géométrique. Les sites peuvent représenter des atomes ou un sous-réseau d’ions ; des informations supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la chimie.
Pourquoi le paramètre de maille de la structure halite cesse-t-il de varier lorsque le cation est très petit ?
Lorsque le rayon du cation est suffisamment petit, le réseau FCC des anions atteint le contact entre anions avant le contact entre ions de charges opposées. Le modèle retient la plus grande des deux tailles minimales de maille.