Devoir 1 : chimie du solide
1- La compacité.
a- respectivement cubique P et cubique F
b- respectivement coordinance 6 et 12
c- respectivement dans la maille 1 atome et 4 atomes
d- respectivement a = 2 r et a√2 = 4 r
     respectivement τ = π / 6 = 0,52 et   τ = π / 3√2 = 0,74
2- Étude des systèmes cubiques.
a- système cubique F pour le cuivre
b- défauts de type lacune
c- r = 127,8 pm

3- Les systèmes cristallins.
cubique (a), quadratique (a, c), orthorhombique (a,b,c), monoclinique (a,b,c, γ), hexagonal (a,c, γ = 120°),
rhomboédrique (a, α), triclinique (a,b,c, α, β)
4 modes : P primitif ou simple, I centré, C deux faces centrées et F toutes faces centrées.
4- Utilisation des indices de Miller.
On complète le tableau proposé à partir de nos connaissances sur les indices de Miller.

 

 

N° des raies

Rapport = d1 / dn

 

plans

h2 + k2 + l2

P

I

F

P

I

F

dhkl

100

1

1

 

 

1

 

a√1

 110

2

2

1

 

 √2

1

 

a√2

 111

3

3

 

1

 √3

 

1

a√3

200

4

4

2

2

√4

 √2

√4/3

a√4

 210

5

5

 

 

 √5

 

 

a√5

 211

6

6

3

 

√6

 √3

 

a√6

 220

8

7

4

3

√8

√4

√8/3

a√8

 221

9

8

 

 

√9

 

 

a√9

 310

10

9

5

 

√10

 √5

 

a√10

 311

11

10

 

4

√11

 

√11/3

ne

 222

12

11

6

5

√12

√6

√12/3

 

 320

13

12

 

 

√13

 

 

pas

 321

14

13

7

 

√14

√7

 

 

 400

16

14

8

6

√16

√8

√16/3

remplir

c'est à vous de terminer le tableau !

  
5- Étude des systèmes cubiques à partir des données RX.
a- LiI appartient au système cubique F
b- Les indices de Miller des plans sont signalés sur la figure dans la correction détaillée.
La raie n° 9 = 77,95°           plan : 422         dhkl = a / √24   ou    d1 / d9 = √8   d9 = 122,5 pm

N° raie

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

angle lu

25,70°

29,76°

42,58°

50,40°

52,81°

61,80°

68,06°

70,08°

 77,95°

83,69°

93,15°

dhkl en pm

 346,4 300,0 212,1

180,9

 173,2 150,0 137,6 134,2 122,5 115,5 106,1

dhkl = f(a)

 a/√3 a/√4 a/√8 a/√11 a/√12 a/√16 a/√19 a/√20 a/√24 a/√27 a/√32

plan

 111 200 220 311 222 400 331 420 422 333 440

6- Relations structure-propriétés.

Cocher les cases qui s'appliquent
prioritairement à chacun des composés
(1 case par composé)

conductivité électrique élevée

résistance à la corrosion

  légèreté et bonne résistance mécanique

transmission de la lumière

résistance mécanique élevée

faible conductivité thermique

Composite carbone-carbone (aéronautique)

X

Acier (bâtiment)

X

Cuivre pur (électricité)

X

Alumine - Al2O3 (industrie thermique)

X

Verre sodocalcique

X

Acier inoxydable

X


7- Métaux et alliages.

a- La conductivité électrique est la plus élevée pour............................................ :
les métaux   
X
les alliages   
 
b- Lorsque la température augmente, la conductivité électrique des métaux... :
augmente   
 
diminue   
X
c- Lequel de ces métaux a une structure cristalline de type cubique centrée... :
Fer α   
X
plomb   
 
cuivre   
 

8- Verres et céramiques
a- Le verre normal solide à une structure....................................................................... amorphe
X
 cristalline
 
b- Après l'ajout d'oxyde sodium dans un verre à base de silice la température de fusion.. augmente
 
 diminue
X
c- Dans une céramique les liaisons sont préférentiellement......................................... ioniques
 
 ionocovalentes
X
 covalentes
 
c- Section parallèle aux feuillets ou perpendiculaire aux feuillets................................ parallèle
X
 perpendiculaire
 
e- Indiquer sur la figure ci-contre où se trouve le point de transition vitreuse :
9- Semi-conducteurs.

a- Quel type de dopage augmente le nombre d'électrons libres dans un semi-conducteur :

type P   
 

type N

X

b- Quel est le nom de la bande d'énergie entre la bande de valence et celle de conduction :

bande interdite

ou

gap

Pour plus de détails cliquer sur les titres mais seulement si vous ne trouvez pas !
 

Chimie du solide                             Devoir 1
Pr Robert Valls & Richard Frèze                                                                                                                                                   robert.valls@univ-amu.fr