Système cristallin cubique

Les composés constitués de plus d’un élément (par exemple, des composés binaires) ont souvent des structures cristallines basées sur un système cristallin cubique. Certains des plus courants sont répertoriés ici.

Structure de chlorure de césiumEdit

A Cellule unitaire de chlorure de césium. Les deux couleurs de sphères représentent les deux types d’atomes.

Le groupe d’espace de la structure du chlorure de césium (CsCl) est appelé Pm3m (en notation Hermann – Mauguin), ou « 221 » (dans les tableaux internationaux de cristallographie). La désignation Strukturbericht est « B2 ».

Une structure est la structure « cubique primitive interpénétrante », également appelée structure « chlorure de césium ». Chacun des deux types d’atomes forme un réseau cubique primitif distinct, avec un atome d’un type au centre de chaque cube de l’autre type. Dans la cellule unitaire de CsCl, chaque ion est au centre d ‘un cube d’ ions de type opposé, donc le nombre de coordination est huit. Dans l’ensemble, la disposition des atomes est la même que celle des atomes cubiques centrés sur le corps, mais avec des types d’atomes alternés sur les différents sites du réseau. Alternativement, on pourrait voir ce réseau comme une simple structure cubique avec un atome secondaire dans son vide cubique.

En plus du chlorure de césium lui-même, la structure apparaît également dans certains autres halogénures alcalins lorsqu’elle est préparée à basse température ou hautes pressions. En général, cette structure est plus susceptible d’être formée de deux éléments dont les ions sont à peu près de la même taille (par exemple, rayon ionique de Cs + = 167 pm, et Cl− = 181 pm).

La coordination le nombre de chaque atome de la structure est de 8: le cation central est coordonné à 8 anions aux coins d’un cube comme indiqué, et de même, l’anion central est coordonné à 8 cations aux coins d’un cube.

Les autres composés présentant une structure semblable au chlorure de césium sont CsBr, CsI, RbCl à haute température, AlCo, AgZn, BeCu, MgCe, RuAl et SrTl.

Structure de sel gemmeEdit

La structure cristalline du sel gemme. Chaque atome a six plus proches voisins, avec une géométrie octaédrique.

Dans la structure du sel gemme ou du chlorure de sodium (halite), chacun des deux types d’atomes forme une face distincte. réseau cubique centré, les deux réseaux s’interpénétrant de manière à former un damier 3D. Alternativement, on pourrait voir cette structure comme une structure cubique à faces centrées avec des atomes secondaires dans ses trous octaédriques.

Des exemples de composés avec cette structure incluent le chlorure de sodium lui-même, ainsi que presque tous les autres halogénures alcalins, et  » de nombreux oxydes, sulfures, séléniures et tellurures de métaux bivalents « . Plus généralement, cette structure est plus susceptible de se former si le cation est un peu plus petit que l’anion (un rapport cation / rayon d’anion de 0,414 à 0,732).

Le numéro de coordination de chaque atome de cette structure est 6: chaque cation est coordonné à 6 anions aux sommets d’un octaèdre, et de même, chaque anion est coordonné à 6 cations aux sommets d’un octaèdre.

La structure fluorite et les structures anti-fluorite (AB2 ) sont également des structures Fm3m mais ont un rapport d’ions de 1: 2. Elles sont désignées par les positions Wyckoff 4a et 8c alors que les positions de structure de sel gemme sont 4a et 4b.

Zincblende structureEdit

Une cellule unitaire de zincblende

La structure Zincblende (également écrite « zinc blende ») est nommée d’après le minéral zincblende (sphalérite), une forme de sulfure de zinc (β-ZnS). Comme dans la structure du sel gemme, les deux types d’atomes forment deux réseaux cubiques interpénétrés centrés sur les faces. Cependant, il diffère de la structure de sel gemme dans la façon dont les deux réseaux sont positionnés l’un par rapport à l’autre. La structure de zincblende a une coordination tétraédrique: les voisins les plus proches de chaque atome se composent de quatre atomes du type opposé, positionnés comme les quatre sommets d’un tétraèdre régulier. Dans l’ensemble, la disposition des atomes dans la structure de zincblende est la même que la structure cubique de diamant, mais avec des types d’atomes alternés sur les différents sites du réseau.

Des exemples de composés avec cette structure comprennent le zincblende lui-même, le nitrate de plomb (II), de nombreux semi-conducteurs composés (tels que l’arséniure de gallium et le tellurure de cadmium), et un large tableau d’autres composés binaires.

Les autres composés présentant une structure de type zinc blende sont α-AgI, β-BN, diamant, CuBr, β-CdS, BP et BA.

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