Contenu :

I. Notions de base de cristallochimie du solide

- Définition de l'état cristallin vs. état amorphe

- Symétrie de translation, notion de réseau, de motif

- Notion de maille et de système cristallin, réseaux de Bravais

- Arrangements simples de particules : empilements compacts (cubique à faces centrées, hexagonal compact) et pseudo-compacts (cubique centré)

- Sites cristallographiques, coordinence, compacité, masse volumique

- Structures simples des cristaux ioniques binaires (NaCl, ...). Cas du carbone (diamant, graphite).

II. Energie Cristalline

- Energie des systèmes cristallins ioniques: caractéristiques de la liaison ionique, établissement de l'énergie de cristallisation à partir de l'interaction électrostatique.

- Constante de Madelung, calcul de l’énergie réticulaire selon Born-Landé, détermination expérimentale par cycle thermodynamique de Born-Haber.

III. Ionocovalence

- Nature chimique d'un solide binaire (moléculaire, ionique, métallique, covalente) en fonction de la position des deux éléments dans la classification périodique.

- Influence de l'électronégativité, du degré d'oxydation et de la polarisabilité des ions sur le caractère partiellement covalent d'une liaison entre cations et anions.

- Influence de l'ionocovalence sur les structures cristallines

- Exemples de solides ionocovalents à structures simples (ZnS, CdI2).

Pratiques pédagogiques :

Une séance de 3h de TP en salle informatique (non notée) est dédiée à la visualisation de structures cristallines de solides, afin de montrer comment l'utilisation de ce type d'outil peut aider à la réflexion sur des matériaux plus complexes. Illustration avec des cas pratiques.

À la fin de cette UE, vous serez capable de :

L'objectif de cet enseignement est une initiation à la chimie inorganique et des matériaux. La classification périodique est considérée dans son ensemble, en considérant les différents types d'associations des éléments entre eux pour former des composés binaires. L'enseignement pose les bases de la cristallochimie du solide, et présente des exemples simples de structures cristallines de métaux et de composés ioniques et ionocovalents.

100% contrôle continu

coefficient 37% de l'UE