Taille des atomes

Université de Tlemcen
Faculté des Sciences,
Département de Physique
Ingénieur Physicien : Nouveaux Matériaux
TD N°2
EX N°1) La figure ci-dessous montre le rayon de covalence de quelques éléments.
Expliquer en quelques phrases les tendances observées.
Ex N°2)
a. Expliquer pourquoi, dans une période donnée, par exemple du sodium Na à l'argon Ar,
l'énergie de première ionisation I1 tend à augmenter.
b. Malgré cette tendance, on remarque expérimentalement que I1 diminue du phosphore
(I1=1060 kJ.mol-1) au soufre (I1=1005 kJ.mol-1). Expliquer pourquoi.
Ex 3 : L’énergie potentielle U de deux atomes, à une distance r est
U = -A/rm + B/rn , m=2, n=10
Supposant que les atomes forment une molécule stable à une distance de 0.4nm avec une
énergie de -5eV, calculer A et B. Aussi trouver la force nécessaire pour briser la molécule, et
la séparation critique pour laquelle la molécule se brise. Il faudra dessiner la courbe
énergie/distance pour un atome, et dessiner en dessous la courbe force/distance.
Ex 4 ) Donner le type de réseau cristallin des métaux suivants :
Al, Ag, Cu, Fe(), Zn et Mg.
b) Après avoir dessiner les mailles élémentaires de Zn et de Al, indiquer les plans de densité
atomique maximale.
c) Déterminer pour Zn et Al, le nombre de systèmes de glissement. Que peut-on déduire.
Ex 5)Un alliage intermétallique hypothétique AxBy cristallise dans le système cubique. La
maille élémentaire possède un atome A, à chaque sommet du cube , 4 autres aux centre des
faces qui ne correspondent pas aux points B, et un autre point de coordonnées ½, ½, ½. Elle
possède un atome B aux points de coordonnées 0, ½, ½ et 1, ½, ½ :
a) Représenter les atomes A et B dans la maille élémentaire ;
b) Donner les valeurs de x et de y dans AxBy.
c) L’arête de la maille élémentaire ayant une longueur de 0.8 nm et les masses atomiques
de A et de B étant respectivement 20 et 80, calculer la densité de AxBy.
d) Représenter sur le cube les plans (100), (110) et (111) , représenter alors les
différentes positions des atomes.
e) En ne considérant que les atomes B, calculer les distances entre les plans du type (100),
(110) et (111)
EX 6) Définissez les sites tétraédriques et octaédriques dans les différents cristaux
a) Cristaux métalliques
b) Cristaux covalents et interstices tétraédriques
c) Cristaux ioniques et interstices tétraédriques
d) Cristaux ioniques et interstices octaédriques