Chimie Minérale et Cristallographie

[invite2a41aac8]

Bonjour, bonjour !

J'ai un ptit soucis sur un sujet de partiel que je suis en train de refaire....

On traite ici en premier lieu du réseau cristallin du Nikel CFC
Dans les premières questions on me demande comment varie sa conductivité électrique en fonction de la température....
Alors sachant que le Nikel(28) a une couche d incomplète (4d8) c'est donc logiquement un métal et pas un semi-conducteur, dc sa conductivité diminue quand la température augmente non ? ( ça c'est juste pr vérifier)

Puis on me demande de calculer le rayon du nikel (connaissant le param. de maille...etc...) pas de problème (4r(Ni)=a*(2)^(1/2)) mais après on me demande de :
calculer, en fonction de r(Ni) (le rayon du Ni) la valeur minimale d'une sphère placée au centre d'une cavité octaédrique (r(Oh)) et d'une cavité d'une cavité tétraédrique (r(Td)).....et la je coince....PLEASE HELP !!!

Puis on me fait considérer l'alliage CuNi.....déja la aussi je coince, est-ce qu'on garde le CFC du Ni ?
Et ensuite a savoir si c'est un alliage d'insertion ou de substitution.....alors je suppose que SI je considère le CFC d'écrit avant, SI r(Cu) est plus petit qu'un des rayons des sites cristallo il s'insère et l'inverse pr la substitution..... Enfin JE SUIS PLUS SUR DE RIEN
Et d'ailleurs pour terminer comment savoir s'il s'insère seulemt ds quelques sites ou tous et s'il substitue combien d'atomes.....snifsnifsnif???

J'espère que vous aurez compris ce schmilblick.....
Merci d'avance !!!!
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[invite52f0ab57]

Salut !

Je pense que tu dois calculer le rayon maximal d'une sphère qui pourrait venir s'insérer dans le réseau CFC du Ni.
Pour les cavités octaédriques, c'est simples, les atomes viendraient aux milieux des arrêtes du cube soit :
r_max + r(ni) = a/2 or a = 4r(ni)/(2^1/2)
d'où r_max = 4r(ni)/(2*2^1/2) - r(ni)
r_max = 0.414r(Ni)

En effet si le rayon de l'ion est plus grand que ça, il ne loge pas entre 2 atomes de Nickel.

Pour les cavités tétraédriques, c'est plus compliqué, l'atome viendrait au milieu d'un tétraèdre formé par 3 atomes situés au milieu de 3 faces formant un angle et celui situé sur cet angle.
Si tu peux pas te le représenter, regarde ici.

Dans un petit cube (faisant 1/8ème du grand), on a
r_max + r(ni) = a*3^1/2/4 or a = 4r(ni)/(2^1/2)
donc r_max = ((3^1/2/2^1/2) - 1)*r(ni)
Soit r_max = 0.225r(Ni)

Ces valeurs sont valables quelle que soit la structure.

Ensuite pour l'alliage.
Si tu as la taille des atomes, tu vois que r(Ni) = 1,246 A et r(Cu) = 1,278 A, le cuivre ne pourra donc pas loger dans les cavités; c'est un alliage de substitution.
De toutes façons, Cu et Ni donnant des cations, ils ne pourront de toutes façons pas donner d'alliages d'insertions.

Voila, j'espère que c'est clair.
Bon courage.

[ArtAttack]

Bonne explication !
Je n'aurais pas fait mieux.

[mach3]

De toutes façons, Cu et Ni donnant des cations, ils ne pourront de toutes façons pas donner d'alliages d'insertions.

Je ne vois pas le rapport...

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite52f0ab57]

Oué, sorti de son contexte (mon cerveau), ça peut paraitre bizarre.

Je voulais juste dire que Cu et Ni étant des métaux (gros en plus), il ne peuvent former qu'un alliage de substitution.

Si je ne m'abuse, les alliages d'insertions ne sont possibles qu'avec des non-métaux, de petites tailles de préférence (genre, B, C, N...)

[ArtAttack]

Effectivement on insère difficilement des métaux dans des réseaux cristallins (à moins d'utiliser les hautes pressions, et là Mach3 ne me contradira pas).
Par contre compte tenu de la similtude des métaux 3d, remplacer du Ni par du Cu ou inversement... je me pose même pas la question....
Il faudra juste retenir que le Mn a une config electr particulière et à ce titre il ne pourra pas former d'alliages facilement, ou alors si c'est le cas, il changera les propriétés électroniques, magnétiques, calorifiques drastiquement, et je parle même pas des propriétés optiques....

[invite2a41aac8]

En tout cas merci pour tout !
Tout est clair... je continue et j'aurais peut-être quelques questions sur la suite !
Merci encore

Et pour compléter l'info pr la taille des atomes de substitutions cf Règles de Hunie-Rothery où il est dit que pour que B ait une solubilité importante dans A, r(B) ne doit pas différer de plus de 15% de r(A)
Et d'autant plus s'ils ont une structure critalline similaire

Et oui mon pb se imitait juste a cette petite relation de tangence... MERCI !!!

[ArtAttack]

...
Et pour compléter l'info pr la taille des atomes de substitutions cf Règles de Hunie-Rothery où il est dit que pour que B ait une solubilité importante dans A, r(B) ne doit pas différer de plus de 15% de r(A)
Et d'autant plus s'ils ont une structure critalline similaire...

Chaque règle a ses exceptions ça serait pas drôle sinon...
Tu as raison dans ce que tu dis. Mais dans certains composés ternaires ABC, la solubilité de A dans B peut exister alors qu'il n'en serait rien sur un binaire... l'élément C stabilise le recouvrement orbitalaire de A dans B.
C'est assez rare je te l'accorde, quelques exemples :
- UFe₂ est le binaire ACFe le plus riche en fer (AC = actinide) pourtant UFe₁₀Si₂ est stable
- Dans le binaire Gd-Mg et La-Mg tu n'as pas de domaine de miscibilité (normal regarde le nombre d'électrons des éléments). Pourtant les phases Gd_xMg_(1-x)Ni₂ et La_xMg_(1-x)Ni₂ sont stables sur une large gamme de compos.

Et y en a plein d'autres ...

[invite2a41aac8]

Oula Oula !!!
J'ai encore des notions quelques peu rudimentaires !!! (ça m'apprendra à faire le malin ! )

Mais de tte façon je pense que c'est en chimie qu'il ya les plus d'exceptions aux règles générales !!!!!

Et ça y est j'ai de nouveau quelques soucis !!!

On utilise le Ni pr protéger l'acier de la corrosion atmosphérique.
On me propose d'utiliser une solution de Ni2+ et de la traitée en milieu basique par des ions BH4- au contact de la surface de l'acier.

première question :
Ecrire l'équation de formation du Ni sachant qu'il se forme également l'espèce BO2-. Bon en gros on me donne tout je voudrais juste savoir si je met de l'eau ou des ions hydroxydes ds mon equ. ?
Ensuite donner la nature exacte de l'espèce réductrice .
La je ne comprends pas la question !!!!
Puis faut que je fasse encore la suite....
Merci d'avance !

[Thrr-Gilag]

Tu pars de BH₄^- et tu arrives à BO₂^-

Donc globalement ta demi-équation rédox est :



Tu fait la même chose pour la réduction du nikel et tu équilibres le tout

H2O ou HO-, ça dépend si ton milieu est basique ou acide