La structure cristalline est caractérisée par la répétition périodique d'une structure élémentaire appelée maille. Cette maille élémentaire est la plus petite structure constitutive d'un cristal, dont la position des entités peut varier. On distingue différents types de mailles, telles que la maille simple, la maille à bases centrées et la maille à faces centrées. La multiplicité Z d'une maille correspond au nombre d'atomes contenus dans cette maille élémentaire, en fonction de la position et la nature des entités qui la constituent.
Les différentes structures cristallines
La structure cristalline est définie par la forme géométrique de la maille, qui peut être monoclinique, cubique, quadratique, triclinique, hexagonale, orthorhombrique ou rhomboédrique. Chaque type de maille est caractérisé par la forme de sa maille et la position des entités chimiques qui la composent. En fonction de la forme géométrique et de la position des entités, on obtient un système cristallin spécifique.
Propriétés et calcul
La compacité C d'une maille cristalline mesure l'occupation du volume de la maille par les atomes. Cette compacité est déterminée par le rapport entre le rayon de l'entité (r) et la longueur de l'arête de la maille cubique (a), exprimés dans la même unité. La masse volumique p d'un cristal correspond au rapport entre la masse du cristal et son volume, en utilisant la masse molaire de l'atome (M) et la constante d'Avogadro (Na) pour effectuer le calcul.
Pour les cristaux normaux, la forme et la position des entités déterminent le système cristallin. Quant aux cristaux ioniques, le système est formé par les ions et leur forme et position sont également déterminants. Les atomes participent à la compacité en fonction de leur position dans la maille et la multiplicité d'une maille primitive est de 1.
Coordonnées de la maille cubique
Une structure cristalline est définie par une maille élémentaire, qui peut être cubique simple, cubique à faces centrées ou à base centrée. La coordinence d'une maille cubique simple est le nombre d'atomes les plus proches d'un atome donné dans une maille cubique. Le paramètre de maille d'une maille cubique simple détermine la longueur de son arête en fonction de la coordinence.
Les 7 systèmes cristallins
Chaque système cristallin, qu'il soit hexagonal, orthorhombique, rhomboédrique, monoclinique, cubique, quadratique ou triclinique, se caractérise par sa forme géométrique particulière et par les éléments de symétrie qui le composent. Ces systèmes cristallins sont définis par la forme et la position des entités présentes dans la maille et apportent des informations importantes sur les propriétés des cristaux.
En résumé, la structure cristalline est caractérisée par la forme géométrique de la maille et la position des entités qui la composent, définissant ainsi les différents systèmes cristallins.
