1ère Enseignement scientifique
Thème 1- Chapitre 2
A1: Exemple d'un cristal : le sel
Objectifs : Relier l'organisation de la maille au niveau microscopique à la structure du cristal au niveau macroscopique.
Documents à étudier
On souhaite décrire l'arrangement, dans l'espace, des entités microscopiques qui constituent un
cristal. La nature et l'organisation de ces entités étant très diverses, il existe une multitude de
cristaux différents classés dans 7 systèmes cristallins: cubique, monoclinique, quadratique,
hexagonal, orthohombique, rhomboédrique, triclinique.
En 1840, Gabriel Delafosse précise la notion de cristal. Son élément de base n'est pas une brique
de matière mais un volume contenant des atomes ou ions qu'il appelle maille.
La connaissance de la forme géométrique de la maille, de la nature et de la position dans cette
maille des entités chimiques, permet de décrire complètement un cristal.
Document 1: Observation des cristaux de sel - Échelle macroscopique
Fabrication de cristaux de sel maison :
1. Chauffer 200 mL d'eau
2. Dissoudre 30 g de sel dans cette eau
chaude.
3.
Déposer un fil de laine dans la solution et
laisser reposer quelques jours.
de NaCl hatel à Tou
Document 2: Observation des cristaux de sel - Échelle microscopique
Logiciel MinUSc: http://www.librairiedemolecules.education.fr/outils/minusc/app/minusc.htm
Ouvrir le logiciel Minusc, dans l'onglet Fichier, sélectionner Halite (nom historique du sel) pour
observer une maille.
Dans Afficher atomes, choisir la représentation Sphères pour observer les ions en contact.
Dans Afficher atomes, choisir la représentation Sphères 20% et dans Afficher liaisons
Choisir Fil de fer pour observer la forme de la maille.
Dans Mailles (en bas à gauche), sélectionner «2» pour a, b, c. construire le cristal.
Document 3: La perspective cavalière
La perspective cavalière permet de représenter sur une
surface en deux dimensions, un objet en trois dimensions.
Par convention :
Cristaux de sel observés au microscope
électronique à balayage
Les traits pleins représentent les arêtes visibles.
- Les traits en pointillés représentent des arêtes qui ne
sont pas censées être vues.
Arêtes non visibles.
Travail à faire
1. D'après vos observations à l'échelle macroscopique (Doc.1) quelle semble être la forme
géométrique de la maille du chlorure de sodium ? Préciser le nombre de faces, d'arêtes et
de sommets.
2. Réaliser l'observation microscopique en suivant les étapes décrites dans Doc.2.
3. Quelles sont les entités qui constituent le sel ? Ont-elles le même volume ?
4. Décrire la position des entités dans la maille.
5. Représenter la maille cristalline en perspective cavalière.
6. Comment décrire le cristal à partir d'une maille?