CRISTAUX BINAIRES


Définir ...

Conditions de stabilité des édifices ioniques et sites

La coordinance dépend généralement de la taille relative des ions, elle est correcte quand les ions sont tous tangents sinon, elle
change pour obtenir des ions au contact. Lorsque la taille de l’ion le plus petit augmente, la coordinance est conservée jusqu’à ce que
le rapport R+ / R-  soit égal à celui de la coordinance supérieure.

Par exemple :
- coordinance 3 parfaite pour R+ / R-  = 0,155 (tous les ions sont en contact)
- conservée jusqu’à R+ / R- = 0,224 valeur de la coordinance 4 parfaite

Les valeurs limites du rapport R+ / R-  pour une coordinance de 3, 4, 6, 8 et 12 sont données dans le tableau suivant :

  coordinance R+ / R- entre : Exemple  
  3 0,155 et 0,224 --- ---
  4 (tétraédrique) 0,224 et 0,414 SiO4 : 0,3 Quartz
  6 (octaédrique) 0,414 et 0,732 TiO6 : 0,5 Rutile
  8 0,732 et 1 CaF8 : 0,8 Fluorine
  12 1 et 1,366 BaO12 : 1,08 Pérovskite
  8 1,366 et 2,414 Inversion R+ R-  

Remarque : la condition est nécessaire mais non suffisante et à elle seule, elle ne permet pas à de préciser le type de structure d’un
cristal (il y a des exceptions à cette règle).

Pour le calcul des valeurs cliquer "ici".

Type de sites présents dans les édifices ioniques :

On peut définir les structures à partir d’empilements en supposant que les sites interstitiels sont occupés par les ions positifs
généralement plus petits.
La notion de site tétraédrique ou site octaédrique sera utilisée pour mieux représenter le cristal car beaucoup d'empilement
présentent ces sites.
Le polyèdre de coordination sert à caractériser l’entourage immédiat d’un atome que l’on obtient à partir du nombre de plus proches
voisins d’un atome, ce nombre est la coordinance de cet atome.

Cette partie de cours est principalement constitué de connaissances aussi vous devez la lire attentivement et la mémoriser.


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