Parti 1

Exercice 1
Ne sachant pas à quel type de réseau cristallin appartient le diamant,
on fait l'hypothèse qu'il s'agit d'une structure cubique à faces centrées
et que les atomes de carbone sont des sphères tangentes.
1-Représenter en perspective cavalière le cube modélisant une maille
élémentaire cubique à faces centrées.

2-Représenter une face de ce cube et justifier que le rayon r des sphères
modélisant les atomes de carbone et l'arête a du cube sont liés par la
relation:
_a√2

3-Calculer la compacité d'une structure cristalline cubique à faces
centrées (volume effectivement occupé par les atomes d'une maille
divisé par le volume de la maille). La clarté et l'explicitation du calcul
sera prise en compte.

4-À partir d'une mesure de la masse volumique du diamant, on déduit
que sa compacité est en fait égale à 0,34. Que peut-on conclure quant à
l'hypothèse d'une structure cubique à faces centrées ?

Parti 2

Exercice nº 1
Document 1: données relatives au polonium
Le polonium est un des rares éléments à cristalliser dans le réseau cubique simple.
Paramètre de maile: a = 3,350 x 10-10 m
Masse molaire du polonium: M(Po) = 209,98 g mot
Donnée complémentaire: nombre d'Avogadro Na = 6,022 x 10²3 mol
Il est rappelé que la masse molaire d'un élément est la masse d'une mole de quantité de matière de cet élément

1-a-Représenter la structure cubique simple du polonium en perspective cavalière.
1-b-Dénombrer, en indiquant les calculs effectués, les atomes par maille.

1-c- Déterminer et calculer la masse d'une maille (m) et son volume(v)

2-Montrer que la masse volumique du polonium est de 9,20 x 10ºg.m³.
3-a-Calculer le volume occupé par la masse de polonium utilisée par Tiago (10
microgrammes).