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Concept
Cristal ionique
Résumé
Un cristal ionique est un cristal dont les liaisons entre atomes sont de nature essentiellement ionique. La plupart des oxydes et des halogénures sont des cristaux ioniques, tandis que, dans les silicates, la liaison entre le silicium et l'oxygène n'est pas entièrement ionique mais comprend une contribution covalente. Les règles de Pauling expliquent la stabilité des cristaux ioniques. Le chlorure de sodium et le sulfate de cuivre sont des exemples de cristaux ioniques.
Les ions sont typiquement empilés en structures cristallines régulières, dans un arrangement qui maximise l'attraction et minimise la répulsion par les forces de Coulomb. Pour les ions sphériques (ce qui inclut tous les ions monoatomiques), l'arrangement des anions dans ces systèmes est souvent relié à l'empilement compact de sphères de mêmes rayons, où les cations occupent les interstices. Selon la stœchiométrie du composé ionique, et la coordinence (principalement déterminée par le rapport des rayons ioniques des cations et des anions), quelques structures types sont souvent observées.
Dans certains cas les anions occupent les nœuds d'un réseau cubique primitif, et les structures types observées sont :
Enfin, les composés mixtes (avec un anion noté X et deux cations notés ici A et B) peuvent être décrits de la façon suivante :
Pérovskite (structure)
La structure ABX3 pérovskite peut être décrite comme une structure avec les cations A2+ aux nœuds d'un réseau cubique primitif, les cations B4+ au site octaédrique central, et les anions X2− aux centres des faces.
Toutes les espèces minérales possédant une formule chimique ne sont pas forcément des pérovskites. La preuve la plus simple est celle du carbonate de calcium (). En effet, il n'existe pas de cation C dans les conditions ordinaires naturellement rencontrées sur Terre car le carbone est l'élément tétravalent possédant la tendance la plus forte à former des liaisons chimiques covalentes (mise en commun d'électrons partagés entre atomes). De ce fait, l'anion trigonal plan carbonate () se forme à la place du cation C.
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Proximité ontologique