La cristallisation du sel (TPE)

Résumé du document

Dans ce TP, nous voulons savoir si la taille et la structure cristalline du sel dépendent de la durée de cristallisation.
Pour cela, nous allons rappeler dans un premier temps quelques notions sur les cristaux et leur cristallisation, puis nous étudierons, à travers une expérience, la cristallisation du sel en fonction de la durée et enfin nous verrons le mécanisme de la cristallisation du sel (...)

Extraits

[...] Cristallisation lente : Le fond du récipient apparaît tapissé de cristaux cubiques, de dimension millimétrique, et donc visibles à l'oeil nu. Si l'évaporation a été très lente,la taille des cristaux pourra être supérieure. Cristallisation rapide cristallisation lente Interprétation: Dans les deux cas l'eau s'est évaporée, autrement dit elle est passée de l'état liquide l'état gazeux. Le sel, dissous dans cette eau, lui, redevient solide. Des cristaux de sel se forment: ce corps chimique a donc cristallisé après évaporation de l'eau. Au microscope, le système cristallin du sel forme un prisme de type cubique, c'est-à-dire à base carrée. [...]

[...] Si les concentrations sont exprimées en fraction molaire, alors dans ce cas précis on a jusqu'à la précipitation C = = Dans le cas général, on a deux ions qui peuvent former un sel ; le produit de solubilité s'écrit : But de la cristallisation L'objectif de la cristallisation peut être : isoler un produit en solution pour le récupérer sous forme solide purifier le produit conférer au solide la bonne forme cristalline (morphologie, taille de particules, Deux approches sont généralement utilisées : La diminution de la solubilité du produit en solution, par abaissement de la température de la solution. La solubilité du produit diminue lorsque la température diminue donc le produit va cristalliser. La concentration du produit en solution (comme pour l'eau de mer) par évaporation du solvant. La concentration du produit augmente, la solution va être saturée et le produit dissous va cristalliser. [...]

[...] La coordinence est le nombre de plus proches atomes voisins dans la structure. Tous les ions Na+ et ont chacun dans le sel une coordinence c'est-à-dire que n'importe quel ion est entouré de 6 ions Na+ formant un octaèdre autour du . Et vice versa, autour de chaque ion Na+ se trouvent comme plus proches voisins 6 ions formant aussi un octaèdre. Produit de solubilité La présence d'un précipité stable résulte d'un équilibre thermodynamique entre la phase liquide (solution) et la phase solide (sel). [...]

[...] La taille d'un cristal est fonction du temps de cristallisation. En effet, comme la vitesse est une constante propre à chaque corps, plus le temps de cristallisation est long, plus les cristaux sont gros et réciproquement. Le phénomène, physique, peut se comprendre aisément: 100000 molécules mettront dix fois plus de temps à cristalliser que 10000 molécules; en d'autres termes, il faudra dix fois plus de temps pour "s'accrocher" les unes des autres, mais la masse du cristal sera dix fois plus grande. [...]

[...] La structure du sel peut être décrite par le contenu de sa maille. Une maille de sel est un cube qui contient : un atome de chlore aux sommets de la maille sommets chacun partagé parmi 8 mailles voisines) trois atomes de chlore au centre des faces de la maille faces chacune partagée entre 2 mailles voisines) un atome de sodium au centre de la maille trois atomes sodium sur le milieu des arêtes de la maille (12 arêtes chacune partagée parmi 4 mailles voisines). [...]