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Cristallochimie m1 cm 22 23

COURS DE CRISTALLOCHIMIE Master SGM Université Polytechnique de Man - Dr OUATTARA Zié Enseignant-chercheur Département de Géologie et Matériaux Université de Man CSOMMAIRE Introduction Dé ?nitions et rappels Bases de la cristallochimie Eléments chimique Forces de liaison Stéréochimie Formule chimique des minéraux Lois de substitution dans les minéraux Les éléments en trace Polymorphisme Pseudomorphoses Minéraux amorphes Quelques exemples de minéraux CIntroduction - Quelles di ?érences faites-vous entre NaCl et H O Expliquez-les - Pensez-vous que la chimie des minéraux in ue sur leur forme et leur comportement dans la nature Objectifs du cours Mieux conna? tre les éléments chimiques - Initier à l ? analyse chimique des minéraux en vue de prédire leur comportement et variation de forme - Conna? tre les lois de substitution au sein des minéraux Prérequis Réseaux cristallins mailles motifs systèmes cristallins minéralogie chimie géochimie ? etc Cf cours L et classes Préparatoires CDé ?nitions et rappels - Cristallochimie Le mot Cristallochimie ? est constitué de ? ? Krystallos ? ? signi ?ant glace et de Chimie L ? étude des relations existant entre la composition chimique d ? un solide l ? arrangement géométrique et les forces de liaisons entre les atomes constituant le réseau Ces relations impliquent les propriétés physiques et chimiques C ? est donc de déterminer les propriétés d ? une substance en fonction de sa structure Elle lie la cristallographie la chimie du solide et la physique de la matière CDé ?nitions et rappels - Minéral Un solide naturel homogène inorganique possédant une composition chimique dé ?nie et une structure atomique ordonnée Ainsi les propriétés d'un minéral dépendront de sa composition chimique de l'arrangement géométrique de ses atomes ou ions constituants et de ses liaisons atomiques La minéralogie se subdivise en plusieurs domaines Dans son approche à la géométrie du réseau et à la nature des atomes constitutifs les domaines appropriés sont la cristallographie la cristallochimie la minéralogie descriptive et déterminative la minéralogie industrielle ? etc CDé ?nitions et rappels - Atome Un atome représente la subdivision la plus petite de la matière qui conserve les caractéristiques de l'élément Il se compose d'un noyau très petit et massif composé de protons et de neutrons qui est entouré par un espace plus grand contenant des électrons voir tableau Tableau - Quelques particules atomiques CDé ?nitions et rappels - Atome L'atome le plus simple est celui d'hydrogène qui contient un proton et un électron Les atomes des autres éléments naturels possèdent de protons hélium à protons uranium - Ion Les atomes possèdent le même nombre de protons et d'électrons Cependant les éléments dans le tableau périodique peuvent être divisés en deux groupes ceux qui ont tendance à perdre des électrons et ceux qui sont capables de gagner des électrons CDé ?nitions et rappels - Historique Minéralogie ?? Cristallographie - Cristallochimie Ingénierie développante goniomètre de ré exion de W ? Wollaston DRX de W Friedrich P Knipping et M Von Laue V Goldschmidt fondateur de la cristallochimie énonça la règle principale qui régit les