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Les réseaux ioniques

Réseaux du type $AB$

Ce sont des réseaux où ions positifs A et ions négatifs B sont en nombre égal. La taille respective des ions détermine le type de réseau: Si les ions positifs et négatifs ont approximativement la même taille, on trouve souvent le réseau du type chlorure de césium $Cs^+Cl^-$) - Si le diamètre des ions positifs est environ la moitié de celui des ions négatifs, on trouve souvent le réseau du type Chlorure de sodium $Na^+Cl^-$ - Si le diamètre des ions positifs est environ le quart de celui des ions négatifs, on trouve souvent le réseau du type Blende $Zn^{2+}S^{2-}$, (sulfure de zinc)

Réseaux du type $AB_2$

Ce sont des réseaux où on trouve deux fois plus d'ions négatifs B que d'ions positifs A. La taille respectives des ions détermine le type de réseau: - Si les ions positifs et négatifs ont approximativement la même taille, on trouve souvent le réseau du type Fluorite $Ca^{2+}(F^-)_2$, (fluorure de calcium) - Si le diamètre des ions positifs est environ la moitié de celui des ions négatifs, on trouve souvent le réseau du type Rutile $Ti^{4+}(O^{2-})_2$, (oxyde de titane(IV))

La maille élémentaire

La maille élémentaire est le plus petit volume découpé dans un réseau qui reproduit le réseau entier quand il est juxtaposé à lui-même dans tous les sens.

Maille élémentaire du chlorure de césium

La maille renferme $1$ cation (au centre) et $8\cdot \frac{1}{8}$ $=$ $1$ anion. Les ions se touchent uniquement sur la diagonale $d$ et non sur l'arête $a$. On a: $d$ = diamètre de l'anion + diamètre du cation $d$ $=$ $a\sqrt{3}$ Volume de la maille = $V$ $=$ $a^3$

Maille élémentaire du chlorure de sodium

La maille renferme $1$ cation (au centre), $6\cdot \frac{1}{2}$ $=$ $3$ anions aux milieux des faces, $8\cdot \frac{1}{8}$ $=$ $1$ anion sur les sommets et $12\cdot \frac{1}{4}$ $=$ $3$ cations aux milieux des arêtes. Les ions se touchent uniquement sur l'arête $a$ et non sur la diagonale $d$. On a: $a$ = diamètre de l'anion + diamètre du cation $d$ $=$ $a\sqrt{3}$ Volume de la maille = $V$ $=$ $a^3$

La maille élémentaire détermine souvent la structure cristalline des solides, mais pas toujours. La cristallographie étudie la géométrie des systèmes cristallins.