Chimie du solide

Devoir 2 : chimie du solide

3- Etude du cristal Cu₂O. L’oxyde de cuivre cristallise selon le modèle représenté dans les proportions réelles ci-contre.

a- Compter les petits et les gros ions et en déduire leur nom (Cu⁺ ou O^{- -} à indiquer sur la figure).
b- Connaissant les rayons des petits ions R_petit = 88 pm et du paramètre de maille
a = 526,5 pm, calculer les rayons des grands ions R_grand.
c- Déterminer la distance entre les ions Cu⁺ / Cu⁺, Cu⁺ / O^{- -}, O^{- -} / O^{- -}.
d- Déterminer l’espace entre les ions Cu⁺ / Cu⁺, Cu⁺ / O^{- -}, O^{- -} / O^{- -}.
e- Donner la coordinance O / O , Cu⁺/ Cu⁺, Cu⁺/ O^-.

3- Etude du cristal Cu₂O.

a- Dans la maille, il y a 4 petits ions (positifs) donc Cu⁺ et
    8 x 1/8 + 1 = 2 grands ions (négatifs) donc O^{- -}
b- La demi diagonale du cube a√3/2 = 2R⁺ + 2R^- = 526,5√3/2 = 456 pm
    456 = 2 x 88 + 2R^-     soit     R^- = (456 – 176) / 2 = 140 pm              R_grand = 140 pm
c- Cu⁺ / Cu⁺    distance = a√2/2 = 526,5√2/2 = 372,3 pm
                          espaces = a√2/2 – 2 x 88 = 196,3 pm
d- Cu⁺ / O^{- -}     distance = R⁺ + R^- = 88 + 140 = 228 pm
                          espaces = 0 pm (en contact)
e- O^{- -} /O^{- -}        distance = a√3/2 = 526,5√3/2 = 456 pm
                           espaces = a√3/2 – 2R^- = 2R⁺ =176 pm
f- Coordinance            O^{- -} /O^{- -} = 8        Cu⁺ /Cu⁺ = 12            Cu⁺ / O^{- -} = 2

Chimie du solide Devoir 2 Correction

Pr Robert Valls & Richard Frèze robert.valls@univ-amu.fr