Liaisons chimiques entre les molécules d'un réseau cristallin

[invitef554ccdd]

Bonjour,


J'aurais une question concernant les liaisons chimiques à l'intérieur d'une maille élémentaire.* Si on prend l'exemple du CaF2,*par exemple, Il s'agit d'un cation Ca 2+ avec une valence de 2, formant deux liaisons avec deux atomes de Fluor.* Je me demandais comment ces molécules étaient liées entre elles dans un réseau cristallin. Puisque chaque molécule est stable, quel est le type de liaison les reliant toutes ensemble?

J'espère que ma question est claire, un gros merci pour votre aide!
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[Resartus]

Bonjour,
CaF2 est un cristal ionique (comme NaCl) et il n'y a pas de molécule CaF2.
Ce qui lie ce type de cristal sont les forces électrostatiques entre ions.
Le Calcium n'a pas de liaison privilégié avec deux voisins fluor particuliers , et le fluor n'a pas non plus un voisin privilégié.
En fait chaque calcium a 8 proches voisins Fluor équidistants et chaque Fluor a 4 proches voisins Calcium. On appelle ces nombres la coordinence de chaque type d'atome.
Et le bilan global entre attraction des ions de signe opposé et répulsion des ions de même signe est largement positif (il faut faire le calcul sur tous les voisins jusqu'à une grande distance, puisque les forces électrostatiques décroissent lentement, et le calcul dépend de la structure du réseau )

Mais votre question serait plus pertinente avec des cristaux moléculaires, où l'unité de base du cristal est une molécule de petite taille (où les atomes sont liés par des liaisons covalentes). Les forces entre molécules sont alors des forces de van der Waals, qui seront plus ou moins fortes selon que les molécules ont une polarisation permanente (forces dipole permanent/dipole permanent de Keesom ) ou pas (forces dipole induit/dipole induit de London). Ces forces sont beaucoup plus faibles que les forces électrostatiques , et les cristaux moléculaires auront des températures de fusion beaucoup plus basses que les cristaux ioniques.

Pour certaines molécules particulières, il se peut qu'il existe des liaisons hydrogène intermoléculaires nettement plus fortes. Ce sera par exemple le cas de l'eau ou de l'ammoniac, dont les températures de fusion/Ebulllition sont plus élevées grâce à cela...

[invitef554ccdd]

Merci pour ta réponse! Je viens de comprendre ce qui m'embêtait. Les ions s'organisent selon le rapport entre le rayon ionique du cation et de l'anion. Dans notre cas, cela correspond à une coordinence 8, donc d'une structure cristalline cubique. Alors quand on vérifie la valence électrostatique du Ca 2+, on obtient 1/4. Cela signifie qu'un quart de la charge négative du Fluor est neutralisée et que l'organisation en réseau (Un fluor est lié à 4 cations) permet de neutraliser sa charge. Merci encore et bonne journée !

Alex