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    Série 2 Cristallochimie

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    Ayoub Nait
    Le document présente trois exercices portant sur les structures cristallines du fer, du magnésium et du carbure de silicium. L'exercice 1 décrit les mailles cubiques des variétés alpha et gamma du fer. L'exercice 2 concerne la structure hexagonale compacte du magnésium. L'exercice 3 étudie la structure cubique de type diamant du carbure de silicium.

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    Le document présente trois exercices portant sur les structures cristallines du fer, du magnésium et du carbure de silicium. L'exercice 1 décrit les mailles cubiques des variétés alpha et gamma du fer. L'exercice 2 concerne la structure hexagonale compacte du magnésium. L'exercice 3 étudie la structure cubique de type diamant du carbure de silicium.

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    série 2 Cristallochimie

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    sur 2

    Université Hassan II – Casablanca Année Universitaire 2020 / 2021

    Faculté des Sciences Ben M’sik, Département de chimie


    Prs. A. CHAGRAOUI, A. MOUSSAOUI & L. BOURJA

    Travaux Dirigés de Cristallochimie – SMP/S4


    Série 2
    Exercice 1 : Structures Cubiques de Fer
    On donne les paramètres cristallins des mailles cubiques des deux variétés
    allotropiques du fer :
    a = 2,86 Å pour le fer  (système C.C)
    a = 3,56 Å pour le fer  (système C.F.C)
    1) Calculer le rayon atomique du fer pour chacune des deux variétés
    2) Calculer la densité du fer pour chacune des deux structures (MFe = 55,89
    g/mol)
    3) Calculer la compacité pour chaque structure. Conclure.
    4) Déterminer les coordonnées réduites ainsi que la coordinence de chaque
    structure
    5) Préciser le nombre des sites interstitiels pour les deux structures cubiques
    Exercice 2 : Structure Hexagonale Compacte du Magnésium
    Le Magnésium cristallise dans une structure hexagonale compacte parfaite.
    1) Dessiner la maille en perspective et sur le plan (xoy) (on se limitera au 1/3 de
    la maille).
    2) Montrer que le paramètre c de la maille est lié au paramètre a par la relation
    √
    suivante : c = a
    3) Déterminer la compacité et la coordinence du Mg dans cette structure.
    4) Dénombrer le motif par maille.
    5) Préciser les coordonnées réduites du Mg.
    6) La densité du Mg par rapport à l’eau est d = 1,74. Calculer le rayon métallique
    du Mg (MMg = 24,3 g/mol)
    Exercice 3 : Etude d’un cristal covalent SiC
    Le carbone et le silicium sont deux éléments de la 4éme colonne IVA du tableau
    périodique. Le carbure de silicium cristallise avec une structure cubique de type
    diamant. Dans cette structure les atomes C et Si forment chacun un réseau CFC
    décalés l’un par rapport à l’autre de ¼ de la diagonale du cube. Chaque atome de
    Si (ou C) occupe le centre d’un tétraèdre régulier.
    1) Représenter en perspective la maille élémentaire de SiC avec l’origine sur
    un atome de Carbone.
    2) Déterminer le nombre de groupements formulaires SiC par maille.
    3) Déterminer la coordinence de Si et celle de C.
    4) Quel est le type d’hybridation des deux atomes Si et C.
    5) Donner la formule générale de la compacité en fonction des rayons
    covalents r du carbone et R de Si. Calculer la compacité de SiC. On donne :
    r = 0,77 Å ; R = 1,17 Å et a = 4,36 Å. Comparer avec celle du diamant.
    6) Citer une ou plusieurs propriétés du SiC.

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