Structure

Pages: 5 (1158 mots) Publié le: 23 mars 2012
LA STRUCTURE CRISTALLINE A - GENERALITES
Plutôt que de distinguer les états solide, liquide et gazeux, il convient d’opposer les états ORDONNES et NON ORDONNES États NON ORDONNES : Particules constituantes réparties au hasard

Les gaz et la plupart des liquides et certains solides

Etats ORDONNES : Particules constituantes réparties

régulièrement

Solides cristallisés

K. Héduit - N.Patouillet - ETSCO

1

Cristallographie : Description géométrique de la disposition dans l’espace des éléments (atomes, ions ou molécules) étant considérés comme constituant un cristal. Ces éléments sont des particules sphériques. Maille élémentaire : Plus petit édifice d’atomes permettant de reconstituer le cristal par répétition périodique du motif dans les trois directions de l’espace.L’ensemble des mailles superposées constitue le réseau cristallin La maille peut être décrite par:
a β c γ

- les longueurs des arêtes a, b, c ;
b α

- les angles α, β, γ ; - la nature, le nombre et les positions des atomes formant cet édifice.

7 systèmes cristallins

14 réseaux de Bravais
2

K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO

Les particules constituantes peuvent être:
DES ATOMESLes cristaux métalliques

Les cristaux covalents

DES IONS

DES MOLECULES

Les cristaux ioniques

Les cristaux moléculaires

K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO

3

LES CRISTAUX METALLIQUES

Formés d’ATOMES de métal

la cohésion est assurée par des liaisons métalliques

Réseau cubique centré Réseau cubique faces centrées Réseau hexagonal compact

K. Héduit - N. Patouillet -ETSCO

4

1 - Structure cubique centrée

couche A couche B couche A

Les couches A et B sont constituées d’un même élément. Empilement AB AB… Réseau cubique centré CC Empilement non compact
K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO 5

Structure cubique centrée

couche A couche B

Les couches A et B sont constituées d’un même élément.
K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO 6

Structurecubique centrée
Descriptif: 1 atome à chaque sommet : 8 x (1/8) +1

R

+ 1 atome au centre du cube :

= 2 atomes / maille

Paramètre de la maille a: arête du cube

a
K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO

Plan de compacité
7

Structure cubique centrée
Relation entre a et R

B A B a C D a d = diagonale de la face du cube D = diagonale du cube Soit:
2 2 2

Plan de compacité

R R D RR

C

A d d =a 2

D

D = a + d = a + 2a = 3a
2 2

2

D =a 3 4R= a 3

On a aussi: D = 4R
K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO 8

Structure cubique centrée
Coordinence : Nombre de plus proches voisins à égale distance d’un atome donné

R

8 atomes à a √ 3/2

Compacité : Volume occupé par tous les atomes Volume de la maille C = 0,68 = 68% soit 32 % de vide

Masse volumique :a

Plan de compacité

N ×M ρ= Ν a × a3
9

K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO

2 - Structure cubique faces centrées

couche A couche B couche C

Les couches A, B et C sont constituées d’un même élément. Cubique faces centrées
10

Empilement ABCABC…

K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO

Structure cubique faces centrées
Descriptif:

B A D

C

1 atome à chaque sommet :8x1/8

1 atome au centre de chaque face 6 x 1/2 = 4 atomes / maille Paramètre de la maille a: arête du cube Relation entre a et R

B a

R R d R R

C

a
Plan de compacité

A

D a

Dans le plan de compacité, sur la petite diagonale, on a : 4 R = a √2 K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO 11

Structure cubique faces centrées
Coordinence : Nombre de plus proches voisins à égaledistance d’un atome donné

12 atomes à a √ 2/2 K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO 12

Structure cubique faces centrées

K. Héduit - N. Patouillet - ETSCO

13

Structure cubique faces centrées
B A D C
Compacité : Volume occupé par tous les atomes Volume de la maille C = 0,74 = 74% soit 26 % de vide On dit que le système est COMPACT

Masse volumique :

a
Plan de compacité
K. Héduit...
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