Cours 5

Cours n°5 : La liaison ionique : Définitions de : Liaison ionique : elle est assurée par l’attraction électrostatique entre 2 ions de signes contraires Ex : Na+ et ClC’est une liaison non directionnelle. Celle-ci pourra se réaliser si la différence entre les électronégativités est > à 2. Ex : E.N. (Na) = 0,9 E.N. (Cl) = 3 3 – 0,9 =2,1 Rayon ionique : noté ri, c’est la distance entre le noyau et l’e- le + éloigné du nuage électronique de l’ion. Ex : ri (Na+) = 97 pm ri (Cl-) = 181 pm Le ri d’un anion est > au rayon atomique de l’atome correspondant (ici ri (Cl-)> ra (Cl)). Pour les cations, c’est l’inverse. Longueur d’une liaison ionique : distance qui séparant les noyaux des 2 ions liés par une liaison ionique. La relation qui relie les rayons ioniques à la longueur de la liaison est celle-ci :

Réseaux cristallins : Un cristal correspond à un état ordonné d’un solide. Il ne se désagrège pas sans action extérieure (= cohésion) et pour rompre cette cohésion, il faut par exemple chauffer ou le mettre dans l’eau. Maille cristalline : motif élémentaire qui permet de reconstituer le réseau par des translations dans l’espace. Constituée d’ion + et -, il s’agit d’un volume parfaitement défini géométriquement.

Quelques cristaux ioniques : Cristal ≈ empilement de 2 types de sphère de diamètre ≠ Le réseau du CsCl (chlorure de césium) : Le CsCl cristallise dans le réseau cubique simple :

Neutralité électronique : Position de l’ion dans le cube Aux sommets

Nombre d’ion dans une maille

Au centre Centre des faces

1

Milieu des arêtes

Donc ici 1 ion de Cs+ et un ion de ClIndice de coordination : Un cation Cs+ est entouré de 8 anions ClUn anion Cl- est entouré de 8 cations Cs+ Donc la coordination est de 8_8 Plan de compacité : Les ions Cs+ et Cl- sont tangents selon la diagonale du cube : Diagonale du cube = a√3 CsBr, CsI, NH4Cl, NH4Br ont la même structure que le CsBr

Réseau du Na+Cl- (chlorure de sodium) :

Neutralité électronique : La maille est constituée de 4 ions Cl- et 4 ions Na+ Indice de coordination : Un anion Cl- est entouré de 6 cations Na+ Un cation Na+ est entouré de 6 cations ClOn dira que la coordination est 6_6

Plan de compacité : a = 2R+ + 2RD’autres composés ioniques ont la même structure LiX, NaX, MgO, CaO et BaO

Propriétés physiques des cristaux ioniques : Propriétés : Un cristal ionique est un isolant à l’état solide mais est un conducteur en solution = électrolytes. Equations de dissolution: Ex : NaCl  Na+ + ClManque total de plasticité (indéformable) Energie de cohésion : énergie à fournir pour faire passer une mole de l’espèce considérée de l’état cristallin à l’état gazeux (exprimée en J.mol-1 et de l’ordre de 700 kJ.mol-1). Appelée aussi l’enthalpie standard. Ex : pour NaCl ΔH°= 777 kJ.mol-1