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Chapitre I
L’ETAT SOLIDE CRISTALLIN
La matière peut exister sous trois états : L’état gazeux, l’état liquide et l’état solide. La forme sous la quelle se trouve la matière est déterminée par les interactions entre ses particules constitutives (atomes, molécules ou ions).
Les liquides et les gaz sont des fluides, déformables sous l’action de forces très faibles, ils prennent la forme du récipient qui les contient.
Les solides ont une forme propre, leur déformation exige des forces importantes. Les solides peuvent exister sous deux états différents :
- l’état désordonné caractérisé par une structure non ordonnée c’est le cas des systèmes amorphes, par exemple les verres.
- l’état ordonné caractérisé par une structure ordonnée correspond aux solides cristallins.
Un cristal est constitué d’un assemblage périodique de particules. Il peut être décrit par translation suivant les trois directions de référence d’une entité de base qu’on appelle la maille. La description du cristal nécessite la connaissance du réseau et celle du motif.
I-1-Classification des solides cristallins
Il existe deux types de solides cristallisés: les cristaux moléculaires et les cristaux macromoléculaires
Les cristaux moléculaires sont formés par des empilements réguliers de molécules; c’est le cas par exemple du diode I2, du dioxyde de carbone CO2, de l’eau H2O…..
Dans les cristaux macromoléculaires, la notion de molécule en tant qu’entité chimique indépendante est remplacée par le cristal qui constitue ainsi une molécule.
On classe parmi les cristaux macromoléculaires:
- les cristaux métalliques (Na, Fe, Cu …).
- les cristaux ioniques (NaCl, CsCl, CaF2 …).
- les cristaux covalents (carbone à l’état graphite et diamant, Si, Ge …).
I-2-Propriétés physiques
Les propriétés physiques sont différentes suivant la nature des cristaux. a- Température de fusion
Les cristaux moléculaires ont des températures de fusion basses, en général inférieures à 0°C. Les cristaux métalliques présentent une gamme