Cristaux ioniques et formule statistique des solides ioniques

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• Un solide ionique (ou cristal ionique) est un empilement régulier, ordonné et périodique de cations et d'anions dans les trois dimensions de l'espace. • Cohésion du cristal : elle est assurée par l'interaction coulombienne (forces d'attraction électrostatique entre ions de signes opposés et répulsion entre ions de même signe). • Propriétés caractéristiques des solides ioniques : - Températures de fusion très élevées (plusieurs centaines de degrés Celsius, ex : 801 ^C pour NaCl) en raison de la force des liaisons ioniques. - Solides durs mais cassants. - Isolants électriques à l'état solide (les ions sont piégés dans le réseau cristallin et ne peuvent pas se déplacer). - Conducteurs électriques à l'état liquide (fondu) ou dissous en solution aqueuse (les ions deviennent mobiles). • Formule statistique : - Elle indique la nature des ions présents et leur proportion relative minimale, sans faire apparaître les charges électriques des ions. - Exemples : NaCl (1 ion Na^+ pour 1 ion Cl^-), CaCl_2 (1 ion Ca^2+ pour 2 ions Cl^-), Fe_2O_3 (2 ions Fe^3+ pour 3 ions O^2-).

Le cours

Cristaux ioniques et formule statistique des solides ioniques • Un solide ionique (ou cristal ionique) est un empilement régulier, ordonné et périodique de cations et d'anions dans les trois dimensions de l'espace. • Cohésion du cristal : elle est assurée par l'interaction coulombienne (forces d'attraction électrostatique entre ions de signes opposés et répulsion entre ions de même signe). • Propriétés caractéristiques des solides ioniques : - Températures de fusion très élevées (plusieurs centaines de degrés Celsius, ex : 801 ^C pour NaCl) en raison de la force des liaisons ioniques. - Solides durs mais cassants. - Isolants électriques à l'état solide (les ions sont piégés dans le réseau cristallin et ne peuvent pas se déplacer). - Conducteurs électriques à l'état liquide (fondu) ou dissous en solution aqueuse (les ions deviennent mobiles). • Formule statistique : - Elle indique la nature des ions présents et leur proportion relative minimale, sans faire apparaître les charges électriques des ions. - Exemples : NaCl (1 ion Na^+ pour 1 ion Cl^-), CaCl_2 (1 ion Ca^2+ pour 2 ions Cl^-), Fe_2O_3 (2 ions Fe^3+ pour 3 ions O^2-). Astuce et méthode clé Pense à la règle d'écriture de la formule statistique : le cation métallique s'écrit TOUJOURS en premier, suivi de l'anion. Les charges disparaissent et les proportions s'écrivent en indices en bas à droite. Piège classique à éviter N'écris JAMAIS de charges électriques dans la formule statistique d'un cristal ionique ! Écrire « Na^+Cl^- » ou « Ca^2+Cl^-_2 » est une erreur. On écrit simplement NaCl et CaCl_2.

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