Tous les réseaux de Bravais ne sont pas aussi compactes les uns que les autres.
Calcul du taux de remplissage : volume occupé / volume total de la maille (relié au rayon de la sphère).
Vmaille = a3
Vconstituant pour une sphère = 4/3πr3
14 mailles élémentaires possibles en 3d pour les structures cristallines.
ensemble de réseaux partageant les mêmes propriétés de symétrie. On ne représente qu’une partie du réseau : sa maille élémentaire (motif géométrique simple qui, en se répétant, reproduit le réseau).
arrangement tridimensionnel de points (ou de noeuds) représentant les positions des composants (atomes, ions, molécules) constitutifs d’une substance.
La structure spatiale d’un solide influence ses propriétés physiques :
- Le carbone graphite est conducteur et lubrifiant >< le carbone diamant est isolant et dur.
Ex : graphite est constitué de couches entre lesquelles il y a des forces de van der Waals.
- Le verre arrête les UV >< le quartz les laisse passer
Ex : les vieux vitraux ont une forme évasée car le verre est un liquide amorphe et il s’écoule petit à petit.
- Nanomatériaux, nanocomposés
- état de la matière très dense, compact et difficilement déformable et
compressible
- Propriétés mécaniques, électriques, thermiques
- Interactions intermoléculaires fortes
- S’arrangent de façon géométrique dans l’espace
Il existe différents types de solides :
-> Solides cristallins : arrangements réguliers des composants (très ordonné).
Ex : NaCl
Il peut y avoir 4 catégories :
1. Métallique
2. Ionique
3. Covalent
4. Moléculaire
-> Solides amorphes : structure désordonnée, « liquide figé ».
Cela apparaît quand on refroidit très vite un liquide.
Ex : le verre
-> Céramiques : solides composés de petits cristaux (cristallites) noyés dans un solide amorphe. Ils sont donc en même temps amorphes et cristallins.
Les gouttes de liquide qui sont en surface ne savent faire des interactions intermoléculaires qu’avec les molécules en dessous d’elles. Alors que celles au centre peuvent en faire plus. C’est ainsi que les molécules cherchent à minimiser leur surface.
Les molécules en surface subissent donc une force = tension superficielle ( : force qui a tendance à compacter les molécules pour minimiser la surface de contact).
Cela explique :
Cellules de Bénard : chauffement par le bas d’un liquide visqueux. Cela forme des cellules de convection, ce qui entraîne le liquide d’à côté qui fait la même chose et cela se répète.
La viscosité est la tendance des liquides à résister à l’écoulement.
L’unité est le Centipoise : CP = 10-3 kg.m/s
Les molécules sont en mouvement mais forment une structure : une fonction de distribution radiale (= donne la probabilité qu’à une distance donnée d’une particule, il y ait une autre particule).
Mouvement brownien :
Robert Brown observe le mouvement des particules d’un grain de pollen dans l’eau.
Il se rend compte qu’elles bougent de façon étrange.
Einstein va dire que les molécules d’eau tapent le pollen et que celui-ci bouge de façon aléatoire.
