Chimie du solide: 1.3.1

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Les classifications possibles des composés inorganiques, ou matériaux inorganiques

Les composés inorganiques, seuls ou associés à des composés organiques, sont omniprésents dans notre vie quotidienne et ont marqué l'histoire des civilisations. Ils constituent des matériaux de base utilisés par l'Homme depuis l'âge préhistorique, pour ses besoins et sa survie : habitat, défense, chasse, nourriture ... Par exemple, les pierres, le fer, le bronze, ont joué un rôle primordial dans l'évolution de l'espèce humaine. Plus récemment, la
fabrication et l'utilisation de monocristaux de silicium ont permis le développement de l'ère du numérique et des multimédias.

Les propriétés de ces composés qui permettent leur utilisation, sont intimement liées à leur structure, ainsi qu'aux procédés de synthèse, de fabrication ou de mise en forme. Le terme structure se réfère ici à l'organisation des atomes du composé à différents niveaux de détails, suivant l'échelle de mesure adoptée : structure atomique, nanostructure, microstructure et macrostructure.


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De même les composés peuvent être sous forme cristalline, les atomes étant arrangés de manière périodique, ou amorphe, si les atomes ne présentent aucun arrangement ordonné et répétitif. Pour les composés cristallins ont pourra aussi distinguer les formes monocristallines de celles polycristallines constituées de nombreux cristaux ou grains. Les caractéristiques des cristaux ou des grains (taille, forme,...), ainsi que des régions séparant les grains vont affecter les propriétés.
Pour faciliter leur étude, on peut classer les composés inorganiques, ou matériaux inorganiques, en quatre groupes principaux :

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Mais il est également possible de classer ces composés en fonction de leurs applications, liées à leur propriétés particulières, elles mêmes fonctions de leur structure :

Médical, Biomédical Matériaux "intelligents"
Le diamant
L'arrangement des atomes suivant une structure de type cubique, et la présence de liaisons covalentes fortes, donnent au diamant ses propriétés assez exceptionnelles :
  • très grande dureté
  • faible conductivité électrique
  • forte conductivité thermique
  • très faible coefficient de dilatation
  • indice de réfraction élevé.


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Le graphite Les atomes du graphite sont arrangés en feuillets où les atomes sont liés par des liaisons covalentes fortes. Mais entre les feuillets les liaisons sont nettement moins fortes. Ainsi le graphite peut être facilement cisaillé suivant les feuillets, ce qui se produit par exemple lorsqu'on écrit avec une mine de crayon. Par ailleurs le graphite a une conductivité thermique plus faible que celle du diamant, mais sa conductivité électrique est plus élevée.