Résumé Chapitre 2 PDF

Chapitre 2 : Les différents types structuraux 2. Empilement cubique faces centrées ou cfc...

Chapitre 2 : Les différents types structuraux 2. Empilement cubique faces centrées ou cfc Maille cubique Vatomes type F Calcul de la compacité : C = Vmaille 2 4 atomes dans la maille (8x() (6x]) + = 4 atomes avec Valona : Or considère des sphères de volumeTr Coordonnées réduites : r : rayon métallique conique , on Covalent 10 : 0 ; 0) (12 ; 1/2 ; 0) Cristal à 3 dimensions Empliements plus ou moins 3. Empilement cubique centré ou cc 10 ; 12 ; 19) (1/2 ; 0 ; 1/2) compacts de sphères rigides Maille Lubique type. I les types d'empilements dans les métaux , nommer B , Bet 2 = 2 atomes dans la maille 1 (8x() + = 1 + 1 = 2 s'il sont décaler = il n'y a que 3 types de plan corrdonnées réduites : (0 ; 0 ; 0 —> Empilement compact (12 ; 12 ; (2) 1. Empilement hexagonal compact ou hc 4. Empilement cubique primitif ou cP Maille hesagonale type P (8xy) Maille type P z = + 1 Lubique. = 1 + 1 = 2 2 = 1 atomes dans la maille 1 (8x() + = 1 + 1 = 2 Coordonnées réduites : corrdonnées réduites : (0 ; 0 ; 0 (0 : 0 ; 0) (13 : %3 : 1/2) Empilement non compact. nombre de 2 groupes formulaire par maille  > Les - sites interstitiels Définition : espace laissé libre dans un arrangement atomique Cubique Octaédrique (Oh) Tétraédrique (Td) titraédrique octaédrique Cubique ① I 11 > Mcations/ravions 0 732 0 , 225 0. 414. CN 4 = CN G = (N = 0 sitins · Pour nombre de groupement formulaire par maille (2) : => sche zne titeadrique > - Décompte du nombre d’atomes dans une maille 2 groupement formulaire z = [(8xy) (4x + ) + + 2 = 2 + 1 + 2 = 4 = = 23z = Coordinence : CN = 4/4 8x5 1 6x212x1 Y coordonnées réduites : Masse volumique à partir de la structure cristallographique Penglum 3 so 10 % 0; 01 zm (113 ; 2/3 : 118) Z M. 2 nombre groupement formulaire par maille de 1(2) 918) P = M. masse molaire du groupement formulaire (113 ; 2/3 ; 10 : 0 ; V volume de la maille NaV : Na : 6 , 022 X 1033 mot > - burnière  titraédrique octaidrique Cubique rotran , 2 , , Empilement hexagonal compact(hc) 02 CN 4 = 0. 414 (N = 04732 (N = 0 Structures avec occupation des sites octaédriques 2ar = 1 + 3 +3 + 1 = 8. on a 2 atomes Nat Cl = z = 2 = 43 2 1 ! + Coordinance : CN = 6/6 Car un atome (ClouNa) 12 911 peut faire G liaison avec un 10 autre atome Coordonnées réduites : d 10 0) Nat (1 0 - ; 0; : 0 ; (12 ; /2 ; 07 10 ; 12 ; 01 z = (8x() + 1 = 1 + 1 = 2 (0 ; 12 ; 1/2) (0 ; 0 ; 12) Structures avec occupation des sites cubiques (12 : 0 ; 112) (1/2 ; 12 ; /(2) d= CP Cs Centre As hC soctaed 1((8xy) => Ni = 3 z + 1 = 1 + 1 = 2 2((8xy) = on a 1 atone Cs et Latome C =2 == 1 z = + 1 + 1 + 1 = 1+1 + 1 + 1 = 4 coordinance : (N = 8/8 => 2 = 2 = 23 Coordonnées réduites : Coordinance : (N = 6/6 C 0,0) Cet lith) - 10 : (1 : Coordonnées réduite : Ni (2/3 ; 13 ; 14) As (0 : 0 : 0 (213 ; 13 ; 3/4) (13 ; 43 : (2) Structures avec occupation des sites octaédriques ca2" => CfC F => tetraédriques ↳ atome peut faire Gliaison I = hc Cataédrique 4 z = z = 1((8xf) + 1 + 1 = 1 + 1 + 1 = 3 Coordinence : CN = 8/4 on a 3 atomes (det 25 = 2 = = 13 coordonnées réduites : Coordinance 6/3 E CN c> bliaison 5 (114 3 liaison = Ca2 (0 ; 0 ; 0) ; 114 ; : Coordonnées réduites : (112 ; 1/2 % 0) (1/4 ; 314 ; +147 (114 ; 314 : 314) (62 + (0 , 0) (213 14) - 2 0 ; ; 113 ; 10 ; 112 ; 1/2) (314 ; 119 ; 114) 13/4 : 1/4 : 314] (13 : 2/3 ; 1/2) (112 : 0 ; 1/2) (3/4 ; 3/4 ; 1/47(3/4 : 314 ; 3/4) Structures avec occupation des sites tétraédriques 5 = fc Catz tétraédrique 52 = (f) Zn"titaédriques 2 = 4 coordinance : CN = 4/8 2 = 4 Coordonnées réduites : coordinance : (N = 4/4 (4)(14 ; 14 314) * (114 2m2 +(4) + =- (0 ; 0 ; 0) Ca ; 114 : < : Coordonnées réduites : (114 ; +14 ; (112 ; 1/2 % 0) (114 ; 314 ; +(4) (114 ; 314 : 314)52 10 : 0 : 01 13/4 : 314 ; 1/4) 10 ; 112 ; 1/2) (314 ; 119 ; 114) (3/4 : /4 : 3/4) 1112 : 12 % 0 (314 ; 1/4 ; 3/4) (112 : 0 ; 1/2) (3/4 ; 3/4 ; 1/4)(3/4 : 314 : 3/4) (0 % 1 : 1/2) (1/2 : 0% %(2) (114 ; 314 ; 3/4)  0= hC Tit = octaédriques (Nibln) = 12 2 O => Cyc Mg" = fléta édrique Al = octaédrique  formule concept propriorite Définition Défauts ponctuels dans les cristaux Défauts ponctuels dans les cristaux 1. Définition et types principaux : - Les défauts ponctuels sont des désordres atomiques · localisés présents dans les cristaux. Ils incluent : - Lacunes (V) : Absence d`un atome sur son site normal. - Interstitiels (Mi, Ai) : Atomes occupant des sites normalement vides. - Substitution : Remplacement d`un atome du cristal par un atome étranger. - Anti-site : Échange de positions entre deux atomes dans un cristal complexe. 2. Concept de Frenkel (1926) : - L`agitation thermique permet à un atome de quitter son · site normal pour un site interstitiel, créant une paire de défauts : une lacune et un interstitiel. 3. Propriétés et effets : ·- Les défauts ponctuels favorisent la diffusion chimique et la conductivité ionique, en agissant comme des "véhicules" pour le déplacement des atomes. - Ils modifient les vibrations et la relaxation du réseau cristallin. Symboles et définitions : - M : Cation métallique. - A : Anion (non-métallique ou métalloïde).  - V : Lacune (site vacant). - M_M, A_A : Atomes M et A présents sur leurs sites normaux respectifs. - V_M, V_A : Lacunes cationiques (M) et anioniques (A). - M_i, A_i : Atomes M et A présents dans des positions interstitielles. Types de désordres et exemples : 1. Désordre de Schottky-Wagner : - Formation simultanée de lacunes cationiques (V_M) et · anioniques (V_A) pour préserver l`électro-neutralité. - Formule : M_M + A_A -> V_M` + V_A. + M_A 2. Désordre de Frenkel : - Déplacement d’un cation (M_M) vers un site interstitiel · (M_i), laissant une lacune cationique (V_M). - Formule : M_M -> V_M` + M_i. 3. Désordre d`anti-site : - Échange entre deux atomes voisins (M et A). · - Formule : A_A + M_M -> M_A + A_M Conservation de la charge et de l`électro-neutralité : - Charge des défauts ponctuels : · Charge = charge effective - charge normale - Charge < 0 : Défaut négatif, noté `. - Charge > 0 : Défaut positif, noté.. - Charge = 0 : Défaut neutre, noté x. Cristaux non-stœchiométriques : - Dans les cristaux non-stœchiométriques, les défauts · peuvent apparaître sous deux formes principales : - Défauts déficitaires en anions (MA_{1-x}) : - Existence de lacunes anioniques (V_A). - Défauts déficitaires en cations (M_{1-y}A) : - Existence de lacunes cationiques (V_M). Rôle des défauts : - Ces défauts ponctuels jouent un rôle crucial dans : · - La diffusion chimique : Facilitation du transport d`ions ou d`atomes. - La conductivité ionique : Essentielle pour les solides ioniques et les semi-conducteurs.