Chimie du solide: 1.1.7

Définir...

Le diamant et le graphite présentent des structures monoatomiques non métalliques qu'il est bon de mémoriser car leur compréhension est utile par la suite.

La représentation de la maille du diamant

Sur la première figure, essayez de visualiser toutes les représentations possibles, notamment celles où des atomes de différents plans se superposent exactement et de comprendre la distribution spatiale des atomes.

Zoomez avec la molette de votre souris si nécessaire


Diamant

Attention, il n'y a pas d'atome au centre de la maille. Tous les atomes sont en contact, vérifiez-le.
Les atomes placés aux sommets de la maille portent les numéros 1 à 8.
Au centre de chacune des 6 faces = 9 à 14
totalement à l'intérieur de la maille = 15, 16, 17 et 18.


Cubique F

Attention, les tailles ayant été conservées, les atomes ne sont plus en contact.
Sur la deuxième figure, les atomes 15, 16, 17 et 18 ont été enlevé pour visualiser un cubique F et les tétraèdres ont été ajoutés pour visualiser le type de site.

Revenir sur la première figure et cliquer "Style" puis "Atomes" puis "25% van der Waals" et vérifiez que sous quatre sommets du cube (1, 3, 6 et 8) il y a un atome qui est au centre d'un tétraèdre .
Sous les quatre autres sommets, il y a un tétraèdre sans atome au centre (2, 4, 5 et 7). Vous allez constater qu'ils sont au centre de tétraèdres bleus.

La représentation de la maille du graphite

Cliquer sur "Vue" puis "Face" pour visualiser les alignements. Recommencer avec "Vue" puis "Fond".
Comparez.
Puis recommencer et cliquer "Rotation" et "Activer".
Observez.

Pour visualiser la structure en feuillets cliquer "Style" puis "Atomes"
et "15% van der Waals". Puis cliquer"Style" puis "Liens" et "Activer" pour visualiser la structure en nid d'abeille des feuillets et le décalage entre ces feuillets. En effet, le sommet d'un hexagone d'un niveau est aligné avec le centre d'un hexagone du niveau supérieur.
Observez.

Actualiser la page et faites tourner l'empilement et essayez de retrouver tous les éléments visualisés précédemment. Vous pouvez stopper la rotation quelques secondes par un simple clic, puis la rotation reprend.
Vous pouvez pendant la rotation modifier les axes de rotation qui reprend ensuite après quelques secondes.

Remarque : pour vérifier rapidement des distance, vous pouvez double cliquer sur un atome et vous déplacer sur la figure sans cliquer, lorsque vous croisez le centre d'un atome, la distance s'affiche. Pour arrêter, double cliquer sur la partie noire de la figure. Pensez à activer la rotation pour avoir le temps d'observer tous les angle. Vous pouvez pencher la structure pendant qu'elle tourne par un simple clic.

Jmol niveau approfondissement :

Si vous souhaitez utiliser Jmol au mieux, prenez le temps de suivre pas à pas les consignes proposées dans ces exercices. Pour la création d'images nouvelles contactez robert.valls@univ-amu.fr en cliquant sur le lien en bas de page qui pourra vous donner des indications mais une ressource sera prochainement disponible sur "iutenligne".
Remarque : L'index, au terme "Jmol", vous donnera les liens vers les différents niveaux d'utilisation de Jmol.