Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

[ ] 1/4 Nom : |_A_|_T_|_B_|_I_|_R_||||| Prénom : |_A_|_L_|_I_|||__|

[ ] 1/4 Nom : |_A_|_T_|_B_|_I_|_R_|__|__|__|__| Prénom : |_A_|_L_|_I_|__|__|__|__|__|__| Numéro Examen : |__|__|__|__| CNE : |__|__|-|__|__|__|__|__|__|__|__| UNIVERSITE IBN ZOHR FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE CHIMIE AGADIR Filière : SMC4 - Module : M22 CRISTALLOCHIMIE I et CRISTALLOGRAPHIE Examen : Session normale 16/17 Durée : 2 Heures Instructions générales L'épreuve est constituée de 4 pages et comporte trois parties indépendantes. Il est demandé de lire avec attention les questions posées et d'y répondre avec précision dans le cadre imposé. Les données nécessaires sont regroupées à la fin de l’énoncé. Toute réponse devra être clairement justifiée. Aucune réponse numérique ne sera acceptée sans l’expression littérale, l’application numérique et l’unité (si nécessaire). Partie I : RANGEES CRISTALLOGRAPHIQUES ET PLANS RETICULAIRES (5 points) On considère un réseau cubique simple de vecteurs de bases (a , b  , c  ) et de paramètre a . Q1 - Donner les indices des rangées suivantes : Q2 - Donner les indices de Miller des plans suivants : 1 R   [101] 2 R   [1 22] 3 R   [4 3 4 ] 0,5 pt 0,5 pt P1  (1 1 1) P2  (030) P3  (10 2 ) 0,5 pt 0,5 pt 0,5 pt 0,5 pt Q3 - Représenter la famille de plans contenant les rangées [001] et [010]. 0,5 pt 0,5 pt Q4 - Représenter la famille de plans contenant les rangées [001] et [110]. Q5 - Déterminer l'angle engendré par les rangées 1 R  et 4 R  . 2 x 0,5 pt 4 R  =  [2 2 1] 1 R  . 4 R  = || 1 R  ||.|| 4 R  ||.cos  = 450 [ ] 2/4 PartieII : STRUCTURE DU SODIUM METALLIQUE (4 points) Le sodium métallique possède un rayon atomique égal à 1,86 Å. Le plan (110) ainsi que les faces d’une maille élémentaire de sodium sont représentés sur les figures suivantes : Q6 - Déterminer les paramètres linéaires (a, b et c) et angulaires (α, β et γ) de la maille élémentaire du sodium.  Les trois plans (100), (010) et (001) sont tous identiques donc : a=b=c == =900  Le plan (110) contient la grande diagonale du cube : 4R = a 3 avec R=1,86 Å  a=b=c = 4,295 Å == =900 0,5 pt 0,5 pt 0,5 Pt 0,5 pt Q9 - Calculer les distances d1 et d2. d1 = a 3 = 4R = 4.1,86 = 7,44 Å d2 = a 2 = 4,295. 2 = 6,075 Å Q7 - En déduire à quel système cristallin appartient le sodium ? Système cubique 0,5 pt 0,5 pt Q10 - Quelle est la distance qui sépare deux nœuds consécutifs de la rangée [111] ? d3 = 2 3 a = 2R = 3,72 Å Q8 - A quel type de réseau de Bravais appartient cette maille (donner le nom de la maille et son symbole) ? Cubique centré I 0,5 pt 0,5 pt Q11- Donner les indices de Miller du plan 1  (111) www.goodprepa.tech [ ] 3/4 Partie III : STRUCTURE DE L’OXYDE DE SODIUM (11 points) Un composé, constitué de sodium et d’oxygène, présente une structure cubique de paramètre a = 5,497 Å. Les séquences des sections correspondant aux côtes z=0 , z=1/4 , z=1/2 , z=3/4 et z=1 sont représentées ci-dessous : Q12 - Représenter la maille dans l'espace en prenant l’origine sur un atome de sodium. 1 pt 1 pt 0,5 pt 4 x 0,25 pt Q17 - Représenter le petit cube correspondant à un huitième (1/8) de la maille de ce composé avec un atome d’oxygène au centre. Dessiner : - Un axe de symétrie d’ordre 4 et un d’ordre 3 - Deux plans de symétrie différents Q13 - Donner la projection de cette maille sur le plan XOY en prenant l’origine sur un atome de sodium. 0,5 pt 0,5 pt axe A4 axe A3 Plan 1 Plan 2 0,5 Pt 0,5 pt Q18 - Calculer la compacité de ce composé. C = 100.Z.4/3.[(2(R+)3 + (R-)3 ] / a3 =100.4.4/3.[(2(0,98)3+(1,4)3]/(5,497)3 = 46,64% Avec : R+= 4 3 a - R- =0,98 Å Q14 - A quel type de structure se rattache ce composé ? Structure anti-fluorine 0,5 pt Q15 - Déterminer le nombre de motifs par maille. Na+ : 8*1/8 + 12*1/4 + 6*1/2 + 1 = 8 O2- : 4 * 1 = 4  4Na2O 0,5 pt 0,5 pt 0,5 pt Q19 - Calculer la masse volumique de ce composé  = Z.M / N.a3 = 4.(2.23+16) / 6,02.1023. (5,497)3.10-24 = 2,48 g/cm3 Q16 - Donner la coordinence de ce composé. Coord. : 4-8 0,5 pt [ ] 4/4 Q20 - Calculer l'énergie réticulaire Hrét. de ce composé en utilisant le cycle de BORN-HABER Cycle : Expression littérale : Hrét = Hform(Na2O) – [2PI(Na) + 2Hsub(Na) + AE1(O) +AE2(O) - ½Hform(O2)] A.N. :Hrét = - 598,9 Kcal.mol-1 6 x 0,25 pt 0,25 pt 0,25 pt Q21 - Donner l'expression de l'énergie réticulaire selon BORN-LANDE (sans démonstration). En déduire la valeur de la constante n. Expression de Hret : r0 (plus courte distance) : r0 = R+ + R- = 4 3 a = 2,38 Å Constante n = 6,75 # 7 0,5 pt 0,25 pt 0,25 pt Données : Masse atomique (g/mol): O=16 ; Na=23 ; Rayon ionique de O 2-=1,4 Å ; N=6,02.10 23 0 2 4πε N e = 332 Kcal.Å.mol -1 ; Constante de Madelung pour Na2O : M=2,52 Les énergies sont en Kcal.mol -1 : H°sublimation (Na(s)) = 26,1 H°formation (Na2O(s)) = -99,5 H°formation (O=O) = -118,4 Le potentiel d'ionisation du sodium est : P.I1 = 118,2 Les affinités électroniques de l'oxygène sont : AE1 = -36 ; AE2 = 187,5 Avez-vous noté votre nom, prénom et N° d’examen ? uploads/Ingenierie_Lourd/ exercice-corrige-sdm-2.pdf