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DM de Physique : un grain de sel

Posté par
Marine5792
16-09-08 à 17:29

Bonjour, j'ai pour demain un DM de physique est je bute sur quelques questions. C'est un exercice aidé avec des réponses partielles mais pour être précise c'est 2 questions qui me posent problème.
J'écris l'énoncé ainsi que ce que j'ai déja fais :

Un grain de sel
Le cristal de chlorure de sodium est constitué d'un empilement ordonné d'ions. Les ions Cl- se trouvent aux sommets des cubes contigus d'arête a et au centre de chaque face de ce cube ; les ions Na+ sont situés au milieu de chaque arête et au centre de chaque cube.

Schéma de la struture du cristal de chlorure de sodium.
Bleu : Na+
Vert : Cl-
Distance d'un arête : a
Données : a = 556pm ; e=1,6 x 10(-19); k=9 x 10(9)SI

1. Calculer la plus petite distance entre :
a) un ion Cl- et un ion Na+
b) deux ions Cl-
c) deux ions Na+

C'est la question c) (surtout) qui me pose problème mais j'aimerais avoir une confirmation pour la b).
En effet pour la b) il me donne comme réponse patielle (ce que j'ai mis qui ne figurait pas dans la réponse partielle est en gras) :

b) La plus petite distance entre deux ions Cl- est celle qui sépare un ion Cl- placé à un sommet d'un cube et l'ion Cl- placé au centre d'une face. La diagonale d'un carré de côté a vaut 1/2a (j'aimerais savoir comment justifier précisément ma démarche) La distance entre deux ions Cl- les plus proches est donc égale à : 1/2a = 1/2 x 556 = 556/2 = 278 pm = 2,78.10(-10)m (je retrouve le même résultat que pour la question a) donc je ne sais pas si c'est juste ...)

c) Par symétrie .... C'est ici que je suis bloquée je ne vois pas comment je pourrais continuer la démarche pour arriver au résultat.

Merci d'avance

DM de Physique : un grain de sel

Posté par
Marine5792
re : DM de Physique : un grain de sel 16-09-08 à 17:42

Pour la 1)c) j'ai trouvé (je suis passée par le théorème de Pythagore ^^) Ce n'est désormais que la 1)b) qui me pose problème
Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de Physique : un grain de sel 16-09-08 à 17:48

Bonjour,

Pythagore !

La longueur de la diagonale d'un carré de côté 3$b est 3$b\sqrt{2}

Et aussi bien pour la question b que pour la question c il me semble que tu as bien vu que le carré qui t'intéresse a pour côté

3$b\,=\,\frac{a}{2}

Posté par
Marine5792
re : DM de Physique : un grain de sel 16-09-08 à 18:15

D'accord ... donc en fait pour résoudre cette question je dois faire le calcul suivant :

La distance cherchée est égale à la demie diagonale du carré d'arête a :
d = 1/2 x racine carrée(a²+a²)
d = (a x racine carrée(2))/2
d = (556 x racine(2))/2
d = 393 pm = 3,93.10(-10) m

C'est ce qu'on m'a expliqué mais j'avoue ne pas bien comprendre ce calcul ...

Enfin je vais voir si j'ai bien compris : dans ma réponse rédigée si je remplace cela donne :

La plus petite distance entre deux ions Cl- est celle qui sépare un ion Cl- placé à un sommet d'un cube et l'ion Cl- placé au centre d'une face. La diagonale d'un carré de côté a vaut a = a x racine carrée(2). La distance entre deux ions Cl- les plus proches est donc égale à je mets ici le calcul d'au dessus

C'est ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de Physique : un grain de sel 16-09-08 à 20:49

Oui, c'est cela :

La plus petite distance entre deux ions Cl- est celle qui sépare un ion Cl- placé au sommet d'un cube d'un ion Cl- placé au centre d'une face.
La diagonale d'un carré de côté a vaut a2 et donc la demi-diagonale vaut (a2)/2

Application numérique
a = 5,56.10-10 m
d = 5,56.10-10(2)/2 3,93.10-10 m

Posté par
Marine5792
re : DM de Physique : un grain de sel 18-09-08 à 18:37

d'accord merci beaucoup !

Posté par
Coll Moderateur
re : DM de Physique : un grain de sel 18-09-08 à 18:54

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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