cristallographie - Chimie

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$%&'()**+,%)-.&/0
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PLAN%DU%COURS%
& *123430567834997:0
1) Solides%amorphes%et%solides%cristallins%
2) Le%modèle%du%cristal%parfait%
3) Définitions%fondamentales%de%cristallographie%
&& *;80<234=>0
1) La%liaison%métallique%
2) Les%empilements%compacts%
3) Les%interstices%dans%les%empilements%compacts%
4) Les%alliages%métalliques%
&&& *;80567834=>05?@49;:380
1) Les%cristaux%macrocovalents%
2) Les%cristaux%moléculaires%
&A *;80567834=>07?:7B=;80
1) Le%modèle%du%cristal%ionique%parfait%
2) Exemples%de%types%structuraux%AB%
!"#"$%&'()*)+",&-%(.-)*)/0%((1.)2.)$.)$3"#%&-.)4)
%Décrire%un%cristal%parfait%comme%un%assemblage%de%mailles%parallélépipédiques%
%Déterminer%la%population,%la%coordinence%et%la%compacité%pour%une%structure%fournie%
%Déterminer%la%valeur%de%la%masse%volumique%d’un%matériau%cristallisé%selon%une%structure%%
%%cristalline%fournie%
%Relier%le%rayon%métallique,%covalent,%de%van%der%Waals%ou%ionique,%selon%le%cas,%aux%paramètres%
%%d’une%maille%donnée%
%Utiliser%un%logiciel%ou%des%modèles%cristallins%pour%visualiser%des%mailles%et%des%sites%%
%%interstitiels%et%pour%déterminer%des%paramètres%géométriques%(TP)%

Page%"%sur%"#%
%Confronter%des%données%expérimentales%aux%prévisions%du%modèle%
%Localiser%les%interstices%octaédriques%et%tétraédriques%entre%les%plans%d’empilement%compacts%
%Localiser,%dénombrer%les%sites%tétraédriques%et%octaédriques%d’une%maille%CFC%et%déterminer%
%%leur%habitabilité%
%Relier%les%caractéristiques%de%la%liaison%métallique%(ordre%de%grandeur%énergétique,%non%%
%%directionnalité)%aux%propriétés%macroscopiques%des%métaux%
%Citer%des%exemples%d’alliage%et%leur%intérêt%par%rapport%à%des%métaux%purs%
%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%
%Relier%les%caractéristiques%des%liaisons%covalentes,%des%interactions%de%van%der%Waals%et%des%
%%liaisons%hydrogène%(directionnalité%ou%non,%ordre%de%grandeur%des%énergies%mises%en%
%%jeu)%et%les%propriétés%macroscopiques%des%solides%correspondants%
%Comparer%les%propriétés%macroscopiques%du%diamant%et%du%graphite%et%interpréter%les%%
%%différences%en%relation%avec%les%structures%microscopiques%(structures%cristallines%%
%%fournies)%
%Relier%les%caractéristiques%de%l’interaction%ionique%dans%le%cadre%du%modèle%ionique%parfait%%
%%(ordre%de%grandeur%de%l’énergie%d’interaction,%non%directionnalité,%charge%localisée)%
%%avec%les%propriétés%macroscopiques%des%solides%ioniques%
%Vérifier%la%tangence%anion-cation%et%la%non%tangence%anion-anion%dans%une%structure%cubique%de%
%%type%AB%fournie,%à%partir%des%valeurs%du%paramètre%de%maille%et%des%rayons%ioniques%
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DOCUMENTS%
D?5=<;:30!0E 0'?97F;0567834997:0;308?97F;04<?6GH;0
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Silice SiO!
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état cristallisé état amorphe
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le quartz le verre
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D?5=<;:30"0E 0'?97F;808;<7J567834997:80;30G?9K567834997:80
a) solides semi-cristallins
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Fibre%de%PET%(polyéthylène%téréphtalate)%
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b) solides polycristallins :%%
%
Acier%doux%à%gros%grains%où%on%peut%observer%une%rupture%transgranulaire%(clivage)%en%haut%et%une%
rupture%intergranulaire%(décohésion)%en%bas%
56")-1#&1-.)2.()+"&'-%"178)9:;)<$%.=$.(8)6.+"%>="=?)

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Grains (monocristaux) et joints de grains dans un solide polycristallin
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Joint%de%faible%désorientation%
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Joint%de%grande%désorientation%
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