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Au coeur des materiaux cristallins 2

Au c ?ur des matériaux cristallins C CLes Liaisons Chimiques Énergie d'Interaction Entre Atomes À température et pression nulles tous les éléments du tableau périodique à l'exception de l'Hélium se trouvent à l'état cristallisé Variation de l'énergie de cohésion d'un cristal en fonction de la distance inter- atomique On peut conclure qu'il existe des forces d'attraction entre atomes de même nature qui sont su ?santes pour assurer la cohésion de l'édi ?ce cristallin Il s'agit essentiellement de forces électrostatiques entre électrons et entre électrons et noyaux On peut également observer que les cristaux sont des corps relativement di ?ciles à comprimer ce qui traduit la présence de forces de répulsion qui ne deviennent importantes qu'à courte distance CLes Liaisons Chimiques Énergie d'Interaction Entre Atomes ? À la distance d'équilibre des atomes dans le cristal d l'énergie d'interaction présente une valeur minimale appelée énergie de cohésion U ? Cette énergie correspond à l'énergie nécessaire pour transformer le cristal en un ensemble d'atomes libres ? Cette énergie de cohésion varie très fortement d'un élément à l'autre elle est très fortement liée à la structure électronique et au type de liaison qui s'établissent entre les atomes CLes Liaisons Chimiques Liaison de Van der Waals ? Il s'agit d'une liaison faible qui est la principale interaction attractive dans les cristaux de gaz rares et de nombreuses molécules organiques ? Cette interaction est due aux moments dipolaires permanents ou induits par chaque atome sur ses voisins Liaisons hydrogène entre molécule d ? eau H CLes Liaisons Chimiques Liaison covalente ? elle est assurée par la mise en commun de deux électrons pour compléter la couche externe de chaque atome ? Elle apparait entre deux atomes de non métaux liaison assurée par des électrons de valence la molécule de di chlore Cl CLes Liaisons Chimiques Liaison Ionique ? elle est assurée par le transfert d ? un électron d ? un atome à l ? autre ? Elle apparait entre un atome d ? un métal et un atome de non métaux ? Après leur liaison les deux atomes deviennent chargés électriquement Exemple le chlorure de sodium NaCl CLes Liaisons Chimiques Liaison Métallique ? Il s'agit d'une liaison forte non directionnelle Elle concerne les éléments ayant peu d'électrons un deux ou trois sur leur couche externe ? Les électrons de valence des atomes sont mis en commun et forment en commun un nuage électronique entourant les atomes ionisés ? Ils sont appelés électrons de conduction et confèrent aux métaux leur forte conductivité électrique par exemple ? Les métaux sont caractérisés également par une forte conductivité thermique une grande compacité et une haute symétrie cristal de sodium Na CCristallographie géométrique Les réseaux cristallins Dé ?nition Réseau crstallin motif élémentaire et structure cristalline Maille élémentaire d ? un réseau à dimensions dé ?ni par les vecteurs primitifs a b et c CCristallographie géométrique Les réseaux Bravais Introduction Système cubique CCristallographie géométrique Les réseaux de Bravais Système hexagonal CCristallographie géométrique Les réseaux de Bravais Système orthorhombique CCristallographie géométrique Les