Adloun

Structure des solides cristallins

Cours · chimie (MPSI), chapitre 5 · CPGE MPSI (1re année) · le début du chapitre, la suite sur Adloun

La maille cubique à faces centrées d'un cristal : des atomes aux sommets et au centre de chaque face.

À l'état solide, la matière s'organise souvent en cristaux : un empilement périodique d'atomes, d'ions ou de molécules. Ce modèle du cristal parfait permet de calculer des grandeurs macroscopiques (masse volumique, compacité) à partir d'une maille élémentaire, et de relier la nature des liaisons aux propriétés des solides (métaux, cristaux covalents, ioniques, moléculaires).

5.1 Le modèle du cristal parfait

Définition 5.1Solide cristallin

Un solide est cristallin si ses entités sont rangées de façon périodique (ordre à grande distance), amorphe sinon (désordonné, comme le verre). Un même élément peut avoir plusieurs variétés allotropiques (carbone : diamant et graphite). Le cristal parfait est la répétition d'une maille (parallélépipède) dans les trois directions.

5.2 Caractéristiques d'une maille

Définition 5.2Population, coordinence, compacité, masse volumique
  • population : nombre d'entités en propre par maille (un atome de sommet compte , de face , d'arête , de centre ) ;
  • coordinence : nombre de plus proches voisins d'une entité ;
  • compacité (fraction de volume occupée) ;
  • masse volumique .

Exercices du chapitre

La suite du cours · Tous les exercices du chapitre