Qu’est-ce qu’un réseau cristallin ?
Les particules d’une substance cristalline ne sont pas disposées au hasard. Elles se répètent selon un motif régulier dans l’espace. Cette structure s’appelle un réseau cristallin, et les points où se trouvent les particules s’appellent les nœuds du réseau. On distingue quatre types de réseaux selon les particules placées à ces points :
| Réseau | Aux nœuds du réseau | Liaison entre les particules | Propriétés | Exemples |
|---|---|---|---|---|
| Moléculaire | Molécules | Forces faibles entre les molécules | Mou, température de fusion basse | Glace carbonique, glace, diiode |
| Covalent (atomique) | Atomes | Liaisons covalentes | Température de fusion très élevée, en général très dur | Diamant, graphite |
| Ionique | Cations et anions en alternance | Liaisons ioniques | Dur, cassant, conduit l’électricité à l’état fondu | Sel |
| Métallique | Ions positifs | Liaisons métalliques | Malléable, conduit l’électricité | Cuivre |
Pourquoi les propriétés dépendent-elles du réseau ?
- Réseau moléculaire : quand la glace fond, les liaisons O–H à l’intérieur des molécules ne se rompent pas. Seules les liaisons entre les molécules s’affaiblissent. C’est pourquoi la glace fond à 0 °C.
- Réseau covalent : dans le diamant, chaque atome est relié à ses quatre voisins par des liaisons covalentes, le diamant est donc très dur. Le graphite est aussi du carbone, mais ses couches sont faiblement liées et glissent. C’est pourquoi on l’utilise pour les mines de crayon.
- Réseau ionique : quand on frappe le sel, une couche d’ions se décale, des ions de même charge se rapprochent et se repoussent, et le sel se brise.
- Réseau métallique : des électrons libres se déplacent entre les ions positifs et conduisent l’électricité. Selon la disposition des ions, on classe les réseaux métalliques en Hexagonal compact (Zn, Mg, Cd), Cubique centré (Cr, Fe, W) ou Cubique à faces centrées (Al, Cu, Ag).
Observe les réseaux cristallins dans l’application Nalukh chem
Choisis une substance et compare la structure de son réseau et le mouvement de ses particules. Ce simulateur fait partie de l’accès complet. Le téléchargement est gratuit, et 2 chapitres et 5 simulateurs sont accessibles sans compte.
Comment utiliser le simulateur ?
- Choisis une substance dans la liste CHOISIS UN RÉSEAU CRISTALLIN à gauche. Les 11 substances sont regroupées par type de réseau. Fais défiler vers le bas pour les voir toutes.
- La grande zone affiche ce réseau sous forme d’animation. Un trait plein est une liaison forte, et un trait pointillé est une liaison faible.
- La ligne du dessous indique la température de fusion ou une particularité, suivie d’une explication des propriétés.
- Lis le nom et la formule de la substance sélectionnée sur la ligne sous la barre du haut.
Exercices à essayer dans le simulateur
- Compare Diamant et Graphite. Lequel bouge nettement ? Réponse : les couches du graphite glissent dans un sens et dans l’autre, et le diamant bouge à peine.
- Choisis Sels et regarde les voisins à droite, à gauche, en haut et en bas d’un ion +. Réponse : ce sont tous des ions −.
- Compare Cuivre et Sels. Lequel a des électrons bleus ? Réponse : le cuivre. Le sel n’a pas d’électrons libres, il ne conduit donc pas l’électricité à l’état solide.
- Où se trouve l’atome supplémentaire dans Cubique centré et dans Cubique à faces centrées ? Réponse : au centre du cube, et au centre des faces du cube.
