Comment calculer la masse volumique d'une maille de chlorure de sodium ?

Comment calculer la masse volumique d’une maille de chlorure de sodium ?

Le chlorure de sodium, communément appelé sel de table (NaCl), est un composé ionique cristallin dont la structure est remarquable. Pour calculer la masse volumique d’une maille élémentaire de chlorure de sodium, il faut d’abord comprendre sa structure cristalline et les étapes nécessaires au calcul. Ce n’est pas aussi simple qu’une simple division de la masse par le volume, comme pour une substance amorphe.

La structure cubique du chlorure de sodium est centrée sur les faces. Chaque maille contient 4 unités de NaCl. Ainsi, le calcul de la masse volumique implique plusieurs étapes, contrairement à l’exemple donné dans la question qui ne s’applique qu’à des volumes mesurés directement.

1. Déterminer la masse molaire du NaCl: La masse molaire du sodium (Na) est d’environ 23 g/mol et celle du chlore (Cl) d’environ 35,5 g/mol. La masse molaire du NaCl est donc approximativement 23 + 35,5 = 58,5 g/mol.

2. Déterminer la masse d’une maille: Puisque chaque maille contient 4 unités de NaCl, la masse d’une maille est 4 fois la masse molaire divisée par le nombre d’Avogadro (environ 6,022 x 10²³). Cela donne une masse en grammes.

3. Déterminer le volume d’une maille: La maille cubique centrée sur les faces possède une arête qui peut être déterminée à partir des rayons ioniques du sodium et du chlore. La longueur de l’arête (a) est reliée à ces rayons. Connaissant la valeur de a, on calcule le volume de la maille (V = a³). L’unité du volume doit être en cm³.

4. Calculer la masse volumique: La masse volumique (ρ) se calcule en divisant la masse de la maille (étape 2) par le volume de la maille (étape 3). L’unité de la masse volumique sera en g/cm³.

Important: Ce calcul nécessite des données précises sur les rayons ioniques et la taille de la maille. Les valeurs approximatives ne donneront qu’une estimation. Les données nécessaires pour effectuer ce calcul avec précision ne sont pas directement disponibles dans une réponse simple, comme celle qui repose sur des valeurs de masse et de volume facilement mesurables. Il est indispensable d’avoir accès à des données plus spécifiques relatives aux paramètres de la maille cristalline.

En résumé, calculer la masse volumique d’une maille de NaCl requiert une connaissance de sa structure cristalline et des relations entre les dimensions de la maille et les rayons ioniques. Il est impossible de donner une réponse numérique sans ces données précises.