TPE cristaux de sulfate de cuivre

[invite46874f0f]

Bonjour à tous,
Je suis en pleine rédaction de mon TPE sur la cristallisation du sulfate de cuivre et j'aurais besoin d'une grande aide!
Je cherche à représenter la maille élémentaire d'un cristal, mais je ne suis absolument pas sur de ce que je suis en train de faire...
Je vous joins une photo de ce que j'ai fais pour le moment:
Notez bien que les croix vertes symbolisent une liaison ionique et les croix rouge une liaison hydrogène!

Je ne sais donc pas si cette représentation est bonne, ni, si elle l'est si elle représente une maille entière...

Je vous remercie d'avance pour votre aide qui me sera précieuse!

Clément.R
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[HarleyApril]

Bonsoir

Il n'est pas évident du tout de représenter une maille à partir d'une formule brute.
Tu trouveras sans peine sur le net des représentations (cherche maille sulfate de cuivre)

Cordialement

[invite46874f0f]

http://www.google.fr/imgres?imgurl=h...ed=0CCUQ9QEwAA

J'ai bien trouvé cela et d'autres choses, mais ce qui m'intéresse c'est de montrer comment sont liés les différents ions et atomes. Hors ceci n'est pas assez précis...
Je ne sais pas si vous voyez ce que je veux dire?

Merci pour votre réponse

[Kemiste]

Il y a une grosse erreur dans ta représentation. Une liaison hydrogène se fait entre un atome électronégatif et un hydrogène porté par un atome électronégatif. Dans la représentation que tu donnes tu fais des liaisons "oxygène-oxygène". Quel est le soucis avec les représentations que tu as trouvé ? Tu vois les liaisons entre les différents atomes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite46874f0f]

Il faut donc que je fasse la liaison hydrogène en l'oxygène d'u souffre et l'hydrogène de la molécule d'eau, c'est bien ça?
Oui, bien sur que l'on voit les liaisons, mais on ne voit que les liaisons "atome-atome"...
Moi, ce que je voudrais, c'est bien identifier quelles liaisons hydrogènes et ioniques il y a.
Sur le schéma de mon lien du message précédent on se retrouve avec O esseulés, et d'autres avec 3 liaisons...

[HarleyApril]

Bonsoir

Dans le lien que tu donnes, tu as exactement ce que tu cherches !
Regarde : représentation spatiale
Tu y verras l'atome de cuivre (bleu clair) qui fait des liaisons avec l'oxygène du sulfate et des molécules d'eau qui viennent également se lier.

Cordialement

[invite46874f0f]

D'accord, merci beaucoup!
Je me rend compte que je voulais faire quelque chose de beaucoup plus compliqué en fait...
Par contre, j'ai un gros doute, la maille primitive du cristal est seulement composé d'un ion sulfate + un ion cuivre + 5 molécule d'eau?
Merci d'avance.

[invite46874f0f]

Bonjour,
Je reviens vers vous, car j'aurais besoin d'aide pour expliquer comment Cu devient Cu2+.
Je sais bien sur que l'atome perd deux électrons d'ou le 2+. Mais j'aurais souhaité pouvoir l'expliquer grâce à la structure électronique par exemple, mais je n'arrive pas à trouver quelque chose de cohérent...
J'ai trouvé K2 L8 M18 N1, mais si l'atome perd deux électrons on se retrouve avec K2 L8 M17, ce qui ne respecte pas la règle de l'octet...
Quelqu'un pourrait-il m'éclairer à ce sujet?
Je vous remercie d'avance

[mach3]

Je reviens vers vous, car j'aurais besoin d'aide pour expliquer comment Cu devient Cu2+.
Je sais bien sur que l'atome perd deux électrons d'ou le 2+. Mais j'aurais souhaité pouvoir l'expliquer grâce à la structure électronique par exemple, mais je n'arrive pas à trouver quelque chose de cohérent...
J'ai trouvé K2 L8 M18 N1, mais si l'atome perd deux électrons on se retrouve avec K2 L8 M17, ce qui ne respecte pas la règle de l'octet...
Quelqu'un pourrait-il m'éclairer à ce sujet?

il n'y a malheureusement pas grand chose à expliquer, tu peux oublier la règle de l'octet ou tout autre règle, on ne peut pas prévoir les degrés d'oxydations des métaux de cette façon. Au mieux on peut prédire le degré d'oxydation maximum vraisemblable (mais ça ne marche même pas pour le cuivre : il devrait faire Cu+ et c'est tout...).
La réponse se trouve dans les tréfonds de la mécanique quantique. En résolvant l'équation de Schrödinger pour Cu, Cu+, Cu2+, Cu3+ etc... (ce qui est impossible analytiquement, il faut un ordinateur pour calculer, et se permettre pas mal d'approximations...) on peut estimer leur stabilité (énergie d'ionisations, affinité électroniques, et donc potentiel electrochimique etc...) et voir que, oui, la plupart du temps on va trouver Cu2+ et pas simplement Cu+...
Expérimentalement on remarque qu'à part dans certaines conditions de pH, Cu+ est moins stable que Cu + Cu2+, c'est ce qu'on appelle la dismutation

m@ch3

[invite46874f0f]

Merci beaucoup pour votre réponse rapide!!
Je vois que c'est bien compliqué en effet...
Pensez-vous que pour un TPE l'explication "L’ion cuivre Cu2+ est un ion positif et donc un cation. Lors de l’ionisation de l’atome de cuivre, ce dernier perd 2 électrons d’où le 2+." peut suffire? Car je ne vois pas trop comment expliquer autrement!
Merci encore

[mach3]

Pensez-vous que pour un TPE l'explication "L’ion cuivre Cu2+ est un ion positif et donc un cation. Lors de l’ionisation de l’atome de cuivre, ce dernier perd 2 électrons d’où le 2+." peut suffire? Car je ne vois pas trop comment expliquer autrement!

il faut en effet entrer dans des détails bien trop compliqués si vous voulez vraiment allez plus loin. A la rigueur vous pouvez parler du fait que l'ion Cu+ (qu'on s'attendrait à avoir) n'est pas stable et se dismute (aller chercher des informations sur la dismutation) en Cu et Cu2+, mais ça demandera de creuser un petit peu sur les réactions redox (les potentiels redox n'étant plus aux programmes des lycées me semble-t-il, ce sera peut-être un peu dur).

m@ch3

[invite46874f0f]

Merci de nouveau pour votre aide, mais je dois vous avouer que je n'arrive vraiment pas à comprendre quelque chose avec la dismutation et le potentiel redox...
Je comprend bien que 2Cu+=Cu2+ + Cu , mais je ne comprend rien de plus malheureusement...

[mach3]

Pour faire simple, en oxydoreduction, un oxydant réagit avec un réducteur en lui prenant des électrons, laissant une espèce oxydée et une espèce réduite.

Oxydant + réducteur --> espèce réduite + espèce oxydée

l'oxydant devenant l'espèce réduite (qui un réducteur) et le réducteur devenant l'espèce oxydée (qui est un oxydant)

On parle d'ailleurs de couple redox oxydant/espèce réduite ou de manière équivalente espèce oxydée/reducteur

Mais ce n'est pas n'importe quel oxydant qui peut réagir avec n'importe quel réducteur : il faut que l'oxydant soit plus fort que l'espèce oxydée (ou inversement que le réducteur soit plus fort que l'espèce réduite), soit quoi la réaction se ferait dans l'autre sens. Chaque couple possède un potentiel électrochimique, en volt, qui mesure sa force. L'oxydant le plus fort est celui du couple de plus fort potentiel, le réducteur le plus fort est celui du couple de plus faible potentiel.

Concernant le Cuivre, le couple Cu+/Cu possède un potentiel élevé de 0,52V, Cu+ est donc un oxydant assez fort, plus fort que Cu2+, le couple Cu2+/Cu possédant un potentiel de 0,34V et le couple Cu2+/Cu+ un potentiel de 0,159V. Vu dans l'autre sens, Cu+ est un réducteur plus fort que Cu.
Cu+ étant à la fois le plus oxydant (il est plus fort que sont espèce oxydée correspondante, Cu2+) et le plus réducteur (il est plus fort que son espèce réduite correspondante, Cu) il réagit sur lui-même (c'est la dismutation), pour former une espèce oxydée, Cu2+ et une espèce réduite Cu.

m@ch3

[invite46874f0f]

Merci une nouvelle fois pour votre aide!!
Je suis désole de ne pas avoir répondu plus tôt, mais je n'ai pas encore remit la tête dedans, car j'y étais depuis le début des vacances, donc je voulais prendre une petit pause!