Carte mentalePremière ens. scientifique · Une longue histoire de la matière
Carte mentale — S5 et S6 · Des cristaux aux roches
Masque les idées et essaie de les retrouver.
Des cristaux aux roches
L'état solide, séances 5 et 6
L'état cristallin
Un empilement ordonné
- Les entités sont des atomes ou des ions
- Empilement régulier dans les trois directions
La maille
- La plus petite brique qui se répète
- Taille : quelques dixièmes de nanomètre
Compter avec les parts
- Un coin compte pour 1/8
- Un milieu d'arête pour 1/4, une face pour 1/2
- Un atome intérieur compte pour 1
La maille du sel
Une maille cubique
- Autant d'ions Na⁺ que d'ions Cl⁻
- Arête a = 0,564 nm
Aucune molécule de NaCl
- Chaque ion a six voisins de signe opposé
- Aucun ion n'est lié à un seul voisin
Du modèle à la mesure
Calculer la masse volumique
- ρ = masse de la maille / volume de la maille
- Volume d'une maille cubique : V = a³
Comparer à la mesure
- Valeur prévue pour le sel : 2,16 g.cm⁻³
- Valeur mesurée sur du sel (halite) : 2,15 g.cm⁻³
- Écart inférieur à 1 %, donc le modèle est validé
Le carbone, sous deux formes
Le graphite
- Des feuillets faiblement liés qui glissent
- Tendre : c'est la mine du crayon
Le diamant
- Chaque atome a quatre voisins, dans toutes les directions
- Le plus dur des matériaux naturels
Cristaux, minéraux, roches
Refroidissement et taille des cristaux
- Lent, en profondeur : gros cristaux, granite
- Rapide, en coulée : cristaux minuscules, basalte
- Brutal : pas de cristal, obsidienne (un verre)
Le vocabulaire
- Minéral : cristal défini par sa composition et sa structure
- Roche : un assemblage de cristaux
Les cristaux du vivant
- Nacre, émail des dents, squelette
- Parfois un calcul rénal
Ranger les échelles
- Atome → maille → cristal → minéral → roche
- De 10⁻¹⁰ m à l'échantillon en main