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minéralogie > cristallochimie > Flashcards

cristallochimie Flashcards

1
Q

def minéral

A

solide naturel, homogène avec uns structure ordonnée et une composition chimiqie définie

déf pas rigoureuse car exceptions à chaque adjectif

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Q

principales liaisons chimiques

A
  1. liaisons fortes
    ionques, covalentes, métalliques
  2. liaisons faibles
    Van der Waals, hydrogènes
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3
Q

caractéristiques de la liaison:

ionique

A
  1. nature :attraction électrostatique entre les ions de charges ≠
  2. props structurales : non dirigée, coordination élevée entre les ions, structure dense
  3. props mécaniques : dur
  4. props thermiques : Tf élevée, à l’état fondu ions
  5. isolants moyens
  6. ex : halite
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4
Q

caractéristiques de la liaison:

covalente

A
  1. nature : mise en commun d’une paired’e-
  2. props strucutales dirigée, coordination faible, peu dense
  3. props mécaniques : dur
  4. props thermiques : Tf élevée, à l’état fondu molécules
  5. isolants
  6. ex : diamant
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5
Q

caractéristiques de la liaison:

metallique

A
  1. nature : mise en commun d’e- libres
  2. props structurales : non dirigée, coord. faible, très dense
  3. props mécaniques : malléable
  4. Tf variable
  5. conducteurs
  6. sodium métal
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6
Q

caractéristiques de la liaison:

Van der Waals

A
  1. nature liaisons faibles en atomes
  2. props structurales : non dirigée, très dense, coord.faible
  3. props mécas: mou
  4. prop thermos : Tf basse
  5. isolants
  6. ex: Gaz rares isolés
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7
Q

énoncé de la 1ère loi de Pauling

A

Autour de chaque cation, les anions occupent les sommets d’un polyèdre tel que l’assemblage formé soit aussi compact que possible

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8
Q

1ère loi de Pauling

le rapport des rayons ioniques du cation (Rc) et de l’anion (Ra) régit :

A
  1. la nature du polyèdre de coordination
  2. le nombre d’anions pouvant entourer le cation central

plus le Rc est élevé, plus le cation est entouré d’un nombre élevé d’anions
nombre anions = coordinence du cation central

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9
Q

1ère loi de Pauling

limites de la loi

A
  1. rapports Rc/Ra calculés pour des ions assimilés à des sphères
  2. rayons ioniques réels dépendent de la coordinence
  3. en réalité les cristaux sont des assemblages complexes
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10
Q

1ère loi de Pauling

Rc/Ra = 0,155

A

coord =3 (triangle)

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11
Q

1ère loi de Pauling

Rc/Ra = 0,22

A

coord =4 (tétraèdre)

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12
Q

1ère loi de Pauling

Rc/Ra = 0,414

A

coord =6 (octaèdre)

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13
Q

1ère loi de Pauling

Rc/Ra = 0,645

A

coord =8 (antiprisme à base carrée)

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14
Q

1ère loi de Pauling

Rc/Ra = 0,732

A

coord =8 (cube)

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15
Q

1ère loi de Pauling

Rc/Ra = 1

A

coord =12 (cuboctaèdre)

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16
Q

énoncé 2ème loi de Pauling

A

La somme des valences électroniques reçues par un anion de la part des cations qui lui sont liés est égale à la charge négative de cet anion

neutralité assurée à l’échelle de l’édifice et du polyèdre de coordination

17
Q

énoncé 3ème et 4ème lois de Pauling

A
  1. L’existence d’arêtes/faces communes à 2 polyèdres de coord. affaiblit la stabilité de la structure cristalline
  2. Plus le cation central possède un champ un champ électrostatique élevé (charge élevée et petit rayon), plus cette instabilité est importante
  3. les cations ont tendance à se placer le plus loin possible les uns des autres
18
Q

3ème et 4ème lois de Pauling

possibilités d’associations entre tétraèdres

A

sommet : fréquent
arête : rare
face : impossible

19
Q

3ème et 4ème lois de Pauling

possibilités d’associations entre octaèdres

A

sommet : fréquent
arête : fréquent
face : peu fréquent

20
Q

énoncé 5 ème loi de Pauling

A
  1. Dans une structure cristalline, le nombre de types ≠ de polyèdres tend à être le plus petit possible
  2. un nombre important d’ions ≠ peu occuper le centre d’u même polyèdre de coord.
  3. les ions qui sont équivalents chimiques sont souvent éq chimiquement cad ils ont le même polyèdre de coord.
21
Q

1ère loi de Goldshimdt

A

Pour que deux ions ayant des propriétés chimiques voisines puissent de remplacer dans un site cristallin, leur rayon ne doit pas différer de plus de 15% =>substitution totale

15 à 30% => substitution partielle

22
Q

2ème loide Goldshmidt

A

Lorsque deux ions chimiquement voisins sont en compétition pour leur fixation dans un site, l’ion qui sera incorporé préférentiellement est l’ion qui entraînera le moins de perturbation dans la structure, cad celui dont le rayon ionique est aussi proche que possible de la dimension du site d’accueil

pas nécessairement le plus petit

23
Q

3ème loi de Goldshmidt

A

Lorsque que deux ions ont même rayon ionique mais des charges différentes, c’est l’ion qui a la plus forte charge qui sera incorporé de préférence

subistitution couplée :2nd substitut° pour rétablir eq des charges

24
Q

4ème loi de Ringwood

A

Lorsque 2 ions de charges et rayons voisins sont en compétition pour un même site, c’est lion qui a la plus petite électronégativité qui est incorporé préférentiellement

25
Q

5ème loi de Goldshmidt

A

concerne les elts en trace (concentration<1%)
3 types de substitution: camouflage, capture et admission

26
Q

subsitution

camouflage

A

elt en trace a la même charge et un rayon ionique proche de l’elt à remplacer

27
Q

substitution

capture

A

l’elt en trace rentre préférentiellement dans un cristal car son potentiel ionique (rapport charge/rayon ionique est plus élevé que celui du majeur qu’il remplace

28
Q

substitution

admission

A

correspond à la situation inverse où l’elt en trace a un potentiel ionique plus faible que le majeur

29
Q

coeff de partage

A

rapportde la concentration d’un elt à l’eq entre :
1. 2 phases minérales
2. un minéral et le lique au sein duquel le minéral va cristalliser

30
Q

variabilité de compo chimique des mnrx

isotypisme

A

chimisme différent
structure identique

syst cristallin cubique
groupe spatial Fm3m
coordinence 6

31
Q

variabilité de compo chimique des mnrx

isomorphisme

A

deux espèces minérales sont isomorphes si en plus d’être isotypes, elles sont constituées de cations et d’anions de rayons ioniques suffisament proches d’une espèce à l’autre pour qu’on puisse envisager leur syn-cristallisation en cristaux mixtes

ces deux espèces minérales forment alors des solutions solides
la possibilité de remplacement ou de substitution isomorphe d’un ion par un autre requiert que leurs charges soient identiques

32
Q

variabilité de compo chimique des mnrx

hétéromorphisme

A

deux solutions solides dont les ions qui se substituent ont des charges différentes

accompagnér d’une compensation

33
Q

variabilité structurale isochimique des minéraux

polymorphisme

A

2 espèces minérales sont dites polymorphes si elles ont la même composition mais des structures cristallines différentes

minéralogie (4 decks)

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