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maille de la carboglace

Posté par
chacal66
24-10-19 à 23:32

Bonjour,
Je bloque sur un exercice:
La    carboglace,    ou    CO2solide,    a    une structure    cfc,    les    n?uds    du    réseau    étant    occupés    par    les    molécules    de    dioxyde    de    carbone.    

La    masse    molaire    du    dioxyde    de    carbone    est    M=44    g.mol-­1 pour    une    densité d    de    1,56.    1)Calculer    le    paramètre    cristallin    a  et    en    déduire    la    distance    d entre    les    carbones    de    deux    molécules    voisines.    Comparer    d à    la    longueur    de    la    liaison    C-­?O    de    la    molécule    de    CO2:    l=    0,    12    nm.    Expliquer    la    différence.

Alors pour calculer a, avec la densité je trouve la masse volumique de CO2 puis avec la masse molaire je trouve le volume d'une mole (28.2mL) puis d'une molécule (4.685*10^-23 mL)
J'arrive ainsi à R=224pm sauf erreur et ainsi a=634 pm
Mais comment relier ça avec la distance entre les carbones ?
Cordialement

Posté par
odbugt1
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 12:25

Bonjour,

Si je suis bien ton raisonnement tu es passé du volume molaire de la neige carbonique (en mL/mol) au volume individuel d'une molécule (en mL) par l'intermédiaire de la constante d'Avogadro.

Ton calcul serait correct s'il n'y avait aucun vide entre les molécules ce qui n'est pas le cas.
Autrement dit : Le volume occupé par un ensemble de molécules n'est pas la somme des volumes des molécules.
De la même manière le volume occupé par un verre de grains de riz n'est pas égal à la somme des volumes de ces grains.

Il te faut tenir compte de la structure cfc de la neige carbonique.

Posté par
chacal66
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 13:38

ah oui effectivement c'est n'importe quoi
Donc on a la masse volumique du CO2 p=1.56 g/cm3 mais comme on est dans une maille la masse est de 4*M/Na car 4 molécules dans une maille Cfc
la masse volumique est 4*M/(Na*a^3) =1.56  et donc de cette manière je peux isoler a Puis trouver R avec la formule pour la maille cfc ?
SI c'est bien ça, comment ensuite relier cette valeur à la distance entre les carbones ? Il y a une formule ?

Posté par
odbugt1
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 14:09

Commençons par répondre à la question concernant le paramètre de maille " a "
On a bien la relation :

\rho = \dfrac{4M(CO_2)}{Na^3} soit   \large a= \sqrt[3]{ \frac{4M(CO_2)}{N \rho } }

Quelle valeur obtiens tu pour a ?

Posté par
chacal66
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 14:36

Je trouve donc a=572 pm puis r=202pm

Posté par
odbugt1
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 16:20

OK
Un calcul (assez approximatif car on ne connait pas le rayon d'un atome d'oxygène) te montrera que les molécules de CO2 ( qui sont linéaires ) ne s'alignent  pas bout à bout sur une arête.
En fait, elles s'orientent selon des directions plus ou moins parallèles aux diagonales du motif de la maille.
Voir figure piquée sur le net.

maille de la carboglace

Posté par
chacal66
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 17:06

Très bien. Mais justement si ils ne sont pas alignés alors la distance entre deux atomes de carbone n'est pas de 2*r?

Posté par
odbugt1
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 17:10

Effectivement, sur une arête du motif les atomes de carbone ne sont pas en contact donc la distance de centre à centre est supérieure à 2r

Posté par
chacal66
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 17:50

d'accord c'est donc la que je ne comprend plus On dit juste que c'est supérieur à 2r mais sans calculer la valeur exacte ? Parce que je dois ensuite comparer à l la longueur de la liaison C=O

Posté par
odbugt1
re : maille de la carboglace 25-10-19 à 18:17

arête du motif : a = 572 pm
rayon d'une atome de C : r = 202pm
Distance entre deux atomes de C sur une arête : d = a - 2r = 168 pm
Longueur de 2 liaisons C = O : 120 * 2 = 240 pm

Posté par
ralisse
re : maille de la carboglace 01-04-20 à 15:34

Bonjour, je suis en train de travailler sur la structure du co2 solide d'abord je voulais savoir si vous pensez que le co2 se cristallise avec la meme structure a n'importe quelle condition ( temperature et pression) se qui pourrait faire varier la distance entre les deux carbones.
Et aussi dans le calcul vous avez dit que la distance était supérieur à 2r mais pourquoi on fait moins 2r et pas plus ?

Merci par avance de votre réponse et je suis aussi à l'affut d'articles ou livre qui parlerait de CO2 solide si vous en connaissez.

Posté par
odbugt1
re : maille de la carboglace 01-04-20 à 18:05

A ma connaissance la carboglace cristallise uniquement en CFC

Je voulais dire que la distance entre les centres des atomes de carbone est supérieure à 2r donc que les atomes de carbone ne sont pas en contact.

r + d + r = a
d = a - 2r

maille de la carboglace

Posté par
gbm Webmaster
re : maille de la carboglace 03-04-20 à 12:49

Bonjour,

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q29 - Avoir plusieurs comptes est-il autorisé ?



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