Chimie du solide: 2.4.6

correction

Correction détaillée exercice 1

1- Conditions de stabilité des édifices ioniques

a-R+/R- = 0,155 pour la coordinance 3
R+/R- = 0,224 pour la coordinance 4

hauteur du triangle équilatéral:

h= 2R-sin60°
h= 2R-32 et 32h
h= R+ + R-

en divisant par R-

23 2R-32 R- = R+ R- +1
R+ R- = 23 -1
R+ R- = 0,155

Pour faciliter les calculs, on considère le cube virtuel (cliquer sur "style" puis "boîte englobante")
Alors diagonale de la face = 2 R-
Côté du cube = 2R- 2 = R-2
Les calculs dans le cube étant largement utilisés, cette présentation permet de simplifier les équations
diagonale du cube virtuel2 = R+ R-
diagonale du cube virtuel 2 = R-23 2 = R-3 2
en divisant par R-
R+ R- = 3 2 -1 = 0,224

b- La valeur 1 proposée pour la coordinance 12 montre que l'atome au centre du cuboctaèdre est de même taille que tous ceux qui l'entourent. La valeur 1,366 correspond à une inversion de la tailles des ions (les ions positifs sont plus gros) et la valeur est l'inverse de celle de la coordinance 8 soit 1 / 0,732 = 1,366.

c-Si R+/R- = 1,5 on poursuit le raisonnement précédent et la valeur est l'inverse de celle de la coordinance 6 soit 1 / 0,414 = 2,414. La coordinance 6 avec inversion de la taille des ions conduit à un rapport compris entre 1,366 et 2,414 qui encadre bien 1,5.