QCM : Structure et propriétés des cristaux — 11 questions

Explication

Le graphite et le diamant sont tous deux constitués de carbone, mais l’arrangement de leurs atomes diffère, ce qui entraîne des propriétés différentes. L’écart ne vient donc pas d’une composition chimique différente, mais de leur structure.

Explication

L’arrangement périodique des entités dans un cristal conditionne des propriétés macroscopiques telles que la masse volumique et la dureté. La forme extérieure ou l’éclairage ne déterminent pas directement ces propriétés intrinsèques.

Explication

Un cristal est un solide dont les atomes, ions ou molécules sont disposés selon un empilement régulier et périodique. Une répartition désordonnée correspond plutôt à un solide amorphe, tandis qu’un cristal peut contenir plusieurs types d’entités.

Explication

La maille élémentaire est un motif géométrique qui se répète dans les trois dimensions pour former le cristal. Confondre la maille avec l’ensemble du cristal revient à inverser ces deux notions.

Explication

Un solide amorphe contient des entités désordonnées et dépourvues d’ordre géométrique périodique. Une répétition régulière dans l’espace caractérise au contraire l’état cristallin.

Explication

Le refroidissement rapide d’une matière en fusion peut empêcher ses entités de s’organiser périodiquement, ce qui favorise la formation d’un solide amorphe. Un refroidissement lent facilite plutôt l’organisation cristalline.

Explication

Les huit sommets contribuent chacun pour $\frac{1}{8}$, soit $8\times\frac{1}{8}=1$ entité par maille. Une maille cubique à faces centrées, contrairement à celle-ci, contient aussi des entités au centre des faces.

Explication

Une maille cubique à faces centrées possède des entités aux huit sommets et au centre des six faces, pour un total de $8\times\frac{1}{8}+6\times\frac{1}{2}=4$. La présence d’entités au centre du cube correspondrait à une autre organisation cristalline.

Explication

La masse volumique est le quotient de la masse des entités contenues dans la maille par le volume de cette maille. Multiplier ces deux grandeurs ne donne pas une masse volumique.

Explication

Une roche est une association de cristaux relevant d’un ou plusieurs minéraux. Elle ne se réduit donc pas à une seule entité cristalline ni à une seule maille.

Explication

Plus de 75 % des plantes à fleurs produisent des cristaux, souvent d’oxalate de calcium, qui peuvent les protéger ou leur permettre de stocker des réserves. Les calculs rénaux concernent la formation de cristaux dans les reins humains, et non un rôle végétal.