Sorbonne Université
Master de Chimie 4C701
Propriétés des matériaux inorganiques
Durée : 1h30
Exercice 1 : Propriétés optiques de la forstérite dopée au chrome
La forstérite Mg2SiO4 est un orthosilicate dont la structure est caractérisée par la présence de tétraèdres SiO4 isolés les uns des autres par des cations Mg2+ en site octaédrique (figure 1). La forstérite peut être dopée par du chrome au degré d’oxydation +IV qui occupe alors les sites tétraédriques dans le but d’obtenir des propriétés …afficher plus de contenu…

Donner la configuration électronique du chrome (IV) et déterminer le terme fondamental de l’ion libre. Donner l’éclatement des orbitales atomiques du chrome en symétrie tétraédrique. En déduire le terme fondamental de l’ion lié. On donne : Cr Z=24.
2. Le spectre d’absorption de la forstérite dopée chrome se compose de trois bandes toutes permises de spin dont le maximum se situe respectivement à 1093, 700 et 445 nm. Compléter le diagramme de Tanabe-Sugano (Figure 2) et attribuer les transitions. En déduire la valeur de
/B pour ce composé. Déterminer les valeurs de E/B pour chacune des bandes d’absorption et en déduire la valeur moyenne de B.
3 – Calculer la valeur de l’éclatement du champ cristallin  pour le chrome dans cette configuration et commenter sa valeur. Données : h= 6,62 10-34 J.s ; c = 3 108 …afficher plus de contenu…

1. Sachant que les deux sous-réseaux sont inéquivalents, quelles sont les propriétés magnétiques de la magnétite ?
2. Représenter la variation de l’inverse de la susceptibilité magnétique molaire en fonction de la température et localiser les températures caractéristiques pour un tel couplage magnétique. Schématiser l’arrangement des spins magnétiques dans chaque domaine pour ce type de composé magnétique.
3. Donner l’expression de la susceptibilité magnétique molaire en fonction de la température Exercice 3 Propriétés magnétiques du composé K5V3F14
Le composé K5V3F14 présente une structure cristalline de type Chiolite (figure 2) où