L’organisation de la matière dans les solides : Cristallographie

DS PHYSIQUE

CHAPITRE 1 : L’organisation de la matière dans les solides

I) Cristallographie

a- organisation de la matière

Solide amorphe = Pas d’organisation particulière au niveau microscopique                                             Constituants répartis au hasard dans le solide                                                             Absence de forme spécifique                                                                         Obtenu par un refroidissement de liquide

Exemple : Le magma

Solide cristallin = Organisation au niveau microscopique                                                            Constituants répartis de manières régulière                                                             Forme spécifique du cristal identique a la forme de la maille

Exemple : Le sel/ le sucre

b- les deux types de mailles

Maille cubique centré = 1 atome a chaque sommets + 1 atome au centre                                                              (1+8x1/8=2)

Maille cubique face centré = 1 atome a chaque sommets + 1 atome au centre de chaque faces                                  (8x1/8+6x1/2=4)

COMPTER LE NOMBRE D’ATOMES APPARTENANT A LA MAILLE :

-Regarder quelle fraction de chaque atome est à l’intérieur du cube

-Les atomes de sommets sont toujours 8 et n’ont que 1/8 à l’intérieur de la maille

-Les atomes de faces sont généralement 6 et n’ont que ½ dans la maille

-Un atome au centre de la maille appartient complètement et compte pour 1

-Un atome sur une arrête appartient au quart soit ¼

CALCULER LA PARAMÊTRE DE LA MAILLE :

-Regarder comment les atomes se touche dans la maille

-Si ils se touchent sur l’arrête le paramètre de maille vaut 2

II) Compacité et masse volumique

La compacité (c, sans unité) mesure la proportion de l’espace de la maille réellement occupé par des atomes. Elle doit être comprise entre 0 et 1.                                                              Elle se calcule par :

C= V atome = mxVatome                                                                                 cccV maille      Vmaille[pic 1][pic 2]

Tous les volumes sont en m3.

Le volume d’une sphère se calcul à partir de la formule V sphère = 4/3x π x R3

Le volume d’une maille cubique, la compacité se calcul par la formule :    C= m x 4/3 x π x R3                                                                                                   a3        [pic 3]

La masse volumique correspond à la masse par unité de volume. Elle se note l  et se donne pour un solide en kg/ m3 et se calcul : l= m atome = n x m atome                                                                            v maille       v maille[pic 4][pic 5]

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