Sciences Physiques

 

 

LA PRODUCTION DE CRISTAUX IONIQUES

                               

 

La solubilité d’un gaz diminue lorsque la température augmente.

En revanche, la solubilité d’un cristal ionique augmente avec la température.

 

T en °C

0

20

40

50

60

80

100

g dissous

25

37

54

54

78

119,5

204

Dissolution du sulfate de cuivre dans 100 mL d’eau

 

Pour produire un cristal ionique, on profite du fait que la solubilité des ions à chaud dans de l’eau à 100°C est plus élevée que la solubilité à froid dans de l’eau à  température ambiante. On dissout le produit à saturation dans le solvant eau à 100°C ; en refroidissant les ions cristallisent.

Dans un premier temps, il faut préparer un germe, puis on peut dans une deuxième étape faire croître le cristal.

 

1) Préparation des germes

Matériel : 100 g CuSO4 pentahydraté, bécher pyrex 100 mL, Becélec, pince à bois, spatules, balances, thermomètre à sonde, micropelles, soucoupe, ballon rempli d’eau, éprouvette graduée.

 

Verser 50 mL d’eau dans le bécher. Poser sur le Becelec jusqu’à ébullition en contrôlant la température. Retirer la sonde.

 

Verser 100 g de poudre de cristal dans l’eau bouillante. Ajouter la substance jusqu’à presque saturation, c'est-à-dire jusqu’à ce que la poudre ne se dissolve plus dans l’eau ou presque. Lorsque l’on souffle sur la surface de l’eau, une pellicule de cristaux doit apparaître, puis disparaître. A vous de rajouter un peu d’eau pour compenser l’évaporation ou bien au contraire de prolonger l’évaporation de l’eau.

 

Lorsque la solution est prête, retirer le bécher du Becelec avec la pince à bois et poser le sur un carton isolant. Le lendemain, on observera de beaux cristaux.

2) Croissance du cristal

 

Matériel : identique + fil de nylon + couvercle en carton, pince, bâtonnet.

 

Choisir à l’aide d’une pince le cristal d’ensemencement et poser le sur la soucoupe.

Vous recevez 100 g de sulfate de cuivre supplémentaire.

 

Rajouter 50mL d’eau pour dissoudre à saturation les 100 premiers grammes de poudre + les 100 g nouveau. Ne verser les 100 nouveaux grammes de produit qu’une fois l’ébullition atteinte. Vous n’avez plus à plonger la sonde, observez les bulles de vapeur d’eau.

 

Nouer autour du cristal d’ensemencement un morceau assez long de fil de nylon. Attacher l’autre extrémité autour du bâtonnet de bois. Passer préalablement le fil dans un trou dans le morceau de carton.

 

Sans  arrêter d’agiter plonger le cristal d’ensemencement dans la solution en prenant soin qu’il ne touche ni les bords, ni le fond du bécher. Lorsque la solution est prête, retirer le bécher du Becelec avec la pince à bois et poser le sur un carton isolant.

 

Après quelques jours, resursaturer la solution (après avoir enlevé le cristal) autant de fois que nécessaire.

Retour aux disciplines

© 2017