structures cristallines

Introduction: La matière existe principalement sous trois états: solide, liquide et gazeux. Un solide est caractérisé par sa formule chimique mais aussi par la disposition de ses entités les unes par rapport aux autres.

1 . Le chlorure de sodium, un exemple de cristal

Le sel, ou le chlorure de sodium, de formule NaCl, est présent sous la forme solide dans certaines roches, ou provient de l'évaporation de l'eau de mer. Au niveau microscopique, les ions qui le constituent: sodium (Na+) et chlorure (Cl-) s'organisent de manière ordonnée dans l'espace: on parle de cristal.

2 . Les cristaux, des solides organisés

Il existe un lien entre la forme du cristal (niveau macroscopique) et la forme de la maille (niveau microscopique).

Un cristal est caractérisé par la répétition périodique d'une maille élémentaire dans les trois dimensions de l'espace. On distingue 7 formes géométriques de mailles. La forme de la maille, la nature et la position dans cette maille des entités qui la constituent définissent la structure cristalline.

Forme de la maille: cubique

Structures cristallines possibles dans une maille cubique: faces centrées, centrée, simple et bases centrées.

3 . Quelques propriétés des cristaux

En fonction de sa structure cristalline, un cristal a des propriétés macroscopiques différentes:

• La compacité C représente la proportion de l'espace occupé par les entités (atomes, ions ou molécules) par rapport à l'espace disponible. C est compris entre 0 et 1.
• La masse volumique p d'un cristal exprime le rapport entre la masse du cristal et son volume.

-masse en Kg

-V en m3

-p en Kg/m3