Chapitre SP3 – Cristallographie
Cours :
- Le modèle du cristal parfait
- Définition du cristal parfait
- Réseau
- Maille (maille simple, maille primitive, maille conventionnelle)
- La structure Cubique faces centrées (CFC)
- Principe de l’empilement de sphères dures ABA (hc) vs. ABC (cfc)
- La structure CFC : paramètres de maille, population, coordinence, relation de contact, compacité, masse volumique.
- Les sites d’insertion octaédriques et tétraédriques : nombre, condition d’habitabilité
- Les interactions au sein des cristaux
- Potentiel de Lennard-Jones, Energie de cohésion.
- Cristaux métalliques : modèle de la liaison métallique, rayon métallique, les alliages, les formes allotropiques
- Cristaux ioniques : rayon ionique, structure ionique de type AB (relation entre le rapport des rayons ioniques et la structure).
- Cristaux covalents : rayon covalent
- Cristaux moléculaires : rayon de Van der Waals
- Ordre de grandeur des énergies de cohésion et caractéristiques (électrique, mécanique,…) des solides selon la nature des interactions
Savoir-faire :
- Dessiner la maille cfc
- Identifier la relation de contact d’une structure donnée
- Déterminer la population, la coordinence, la compacité d’une structure donnée (cfc ou autre)
- Retrouver la formule brute d’un composé à partir de sa structure cristallographique
- Déterminer les paramètres de maille d’une structure donnée à partir de la masse volumique
- Determiner la masse volumique à partir d’une structure et de données cristallographiques (paramètre de maille, rayon)
- Situer, dénombrer et déterminer l’habitabilité des sites tétraédriques et octaédriques d’une maille cfc l
- Savoir différencier un solide métallique, d’un solide covalent, d’un solide ionique, d’un solide moléculaire.
- Prévoir la possibilité de réaliser des alliages de substitution ou d’insertion selon les caractéristiques des atomes mis en jeu.
- Identifier les liaisons covalentes, les interactions de van der Waals et les liaisons hydrogène dans un cristal de structure donnée.
- Ecrire les égalités de contact et inégalités de non-contact dans une structure ioique de type AB