poster cristallographie - Plateforme technique de chimie à l`Institut

CRISTALLOGRAPHIE
M. BARBIER ; R. GAINET ; E. MOUGEOT
Travail d’étude licence physique-chimie parcours chimie, année 2011
La cristallographie est la science qui se consacre à l’étude des cristaux à l’échelle atomique.
Un cristal est un arrangement de particules de matière (atomes, ions ou molécules) appelés motifs, qui se
répètent régulièrement et indéfiniment dans un espace uni, bi ou tridimensionnel.
Matériau cristallisé
Distribution périodique
des atomes ordonnés à
grande distance.
Matériau amorphe
Les atomes ne sont pas
ordonnés
(exemple: le verre).
Le cristal est un réseau de motif.
Mailles, systèmes et réseaux cristallins
Le réseau est un empilement dans
toutes les directions de briques de
base appelées mailles
Maille élémentaire
ou primitive
1 atome sur chaque
sommet
Exemples de structures cristallines
Chlorure de sodium
(NaCl)
Silice
(SiO2)
Maille multiple
1 atome sur chaque
sommet
+ atomes dans son
volume
Structure Quartz α
Hexagonale primitive
Structure: Halite
Cl- : maille cubique faces centrées
Na+: sites octaédriques
Polymorphisme du dioxyde de titane
(TiO2)
7 systèmes cristallins:
Différents entre eux par les
éléments de symétrie
Mailles P
14 réseaux de
Bravais:
Mailles P, I, F et C
Structure: anatase
Quadratique
a =459,4pm
c =295,8pm
Structure: rutile
Quadratique
a =378,5pm
c =951,4pm
ρ =4,24 g/cm3
ρ =3,89 g/cm3
Structure: brookite
Orthorhombique
a =918,4pm
b =544,7pm
c =514,5pm
ρ =4,12 g/cm3
Formes allotropiques du carbone (C)
P: Primitif
1 atome sur chaque sommet
I : Centré
1 atome sur chaque sommet
1 atome au centre de la
maille
F: Toutes faces centrées
1 atome sur chaque sommet
1 atome au centre des faces
C: Base centrée
1 atome sur chaque sommet
1 atome au centre des bases
Structure: graphite
Structure: diamant
Maille hexagonale
Maille cubique F
Matériau friable en feuillets
Gris foncé
Bonne conduction électrique
ρ=2,28 g/cm3
Matériau très dur
Transparent
Bonne conduction thermique
ρ=3,51g/cm3