Chimie du solide: 2.1.8

exercice

Description de TiO2 ...

Retrouver les valeurs caractéristiques de TiO2 connaissant :
a = 459 pm
c = 296 pm
R+ = 60,5 pm
R- = 136 pm

mesurer les valeurs sur la figure

Retrouver :

les distances Ti-O équatoriale

c'est la diagonale du triangle équilatéral de côté c / 2 et 0,7 a√2 - 1/2 a√2

(296 / 2)2 + (0,7x459√2 - 1/2x459√2)2 = 38758
√38758 = 196,9 pm

les distances Ti-O axiale

c'est 0,8 fois la diagonale de la face carré (voir cours) - 0,5 fois la diagonale de la face carré (atome central)
= 0,3 x 459 2 = 194,7pm

l'espaces Ti-O

c'est la différence entre la distance et R+ + R-
e = 196,9 - (60,5 + 136) = 0,4 pm
e = 194,7 - (60,5 + 136) = -1,8 pm
donc la liaison est ionique car R+ + R- ≈ distance;R+ R-

la compacité

τ = volume atome volume maille
τ = 4 43 π R+ 3 + 43 π R- 3 a2 c
τ = 4 43 π 60,5 3 + 43 π 136 3 4592 296
τ = 0,71

la masse volumique

ρ = masse atomes volume maille
ρ = 2x47,88g+4x16g 6,02.1023 296x459x459.10-30
ρ = 4,2g.cm-3

Le modèle des sphères dures est parfaitement adapté à ce composé et les valeurs mesurées et expérimentales sont très proches.