Cristallographie et solides
Fiche de révision compacte sur l’organisation des solides à l’échelle atomique.
1
Compacité et sites interstitiels
Idée centrale
La compacité mesure la part de volume occupée par les atomes dans la maille.
- Les empilements hcp et cfc sont compacts.
- Plus l’empilement est compact, moins il reste de vides.
Vides géométriques
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Solides ioniques et métalliques
Contraste utile
Solides ioniques
- Assemblage d’ions liés par attraction électrostatique.
- L’occupation des sites dépend de la taille des ions.
- L’organisation minimise l’énergie électrostatique.
Solides métalliques
- Cations dans un nuage d’électrons délocalisés.
- Liaison métallique non directionnelle.
- Déformabilité et conductivité sont favorisées.
Mots-clés
- maille cristalline
- Plus petite unité répétée d’un cristal.
- site interstitiel
- Vide géométrique pouvant accueillir une petite espèce.
- liaison métallique
- Liaison assurée par des électrons délocalisés.
3
Diffraction et propriétés
Comment lire la diffraction
- 1
Un faisceau de rayons X rencontre les plans cristallins.
- 2
Les ondes diffusées interfèrent.
Structure et propriétés
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Exemple et entraînement
Exemple guidé
On considère un solide ionique placé dans une structure compacte. On cherche le type de vide disponible pour un petit ion et le lien avec la stabilité.
- Une structure compacte contient des vides géométriques.
- Les petits ions occupent des sites interstitiels adaptés à leur taille.
- L’occupation correcte des sites abaisse l’énergie du solide.
Un petit ion peut occuper un site interstitiel, et la compatibilité taille-structure stabilise le solide.
Vérification rapide
- Définis une maille cristalline.
- Donne la signification de la coordinence.
Synthèse finale
L’essentiel à revoir
- Maille, réseau et base décrivent la structure cristalline.
- La coordinence mesure l’environnement local.
- La compacité commande les vides et les sites interstitiels.
- Les solides ioniques et métalliques diffèrent par la nature de la liaison.