📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
La structure cristalline est la répétition périodique d'un motif dans l'espace.
- Multiplicité ($Z$) : Nombre d'atomes par maille.
- Cubique simple : $Z = 8 \times 1/8 = 1$.
- Cubique centré (CC) : $Z = 8 \times 1/8 + 1 = 2$.
- Cubique faces centrées (CFC) : $Z = 8 \times 1/8 + 6 \times 1/2 = 4$.
- Relation entre $a$ et $R$ :
- Cubique simple : $a = 2R$.
- CC : $a\sqrt{3} = 4R$.
- CFC : $a\sqrt{2} = 4R$.
- Compacité ($C$) : $C = \frac{V_{atomes}}{V_{maille}} = \frac{Z \times \frac{4}{3}\pi R^3}{a^3}$.
Méthodes à maîtriser
- Calculer la masse volumique $\rho = \frac{Z \times M}{N_A \times a^3}$ (avec $M$ en g/mol, $a$ en cm).
- Déterminer le type de structure à partir de la masse volumique ou du rayon atomique.
- Identifier les sites interstitiels (octaédriques et tétraédriques).
Exemples corrigés
Exemple : Pour un métal CFC, $a = 400$ pm. Calculer $R$. Solution : $a\sqrt{2} = 4R \Rightarrow R = \frac{a\sqrt{2}}{4} = \frac{400 \times 1,414}{4} = 141,4$ pm.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les picomètres (pm) en centimètres (cm) lors du calcul de la masse volumique.
- Confondre la multiplicité $Z$ avec le nombre de voisins (coordinence).
- Utiliser la mauvaise relation entre $a$ et $R$ selon le système cristallin.