Lacune en Oxygène Zircone stabilisé

[inviteac968b56]

Bonjour,

Voila, j'ai un partiel de matériau inorganique qui arrive et je m'entraine sur des exercices.. Mais un type de question revient sans arrêt et je n'y arrive pas. La question est la suivante :

Calculer la quantité de lacune d'oxygène pour les deux stœchiométries proposés :
(1) ZrO2 80% et CaO 20%
(2) ZrO2 90% et CaO 10%

Pour le (1) j'aurai fait : équivalent à (0.8*2+0.2)=1.8 anions et 1 cations
Pour le (2) j'aurai fait : équivalent à (0.9*2+0.2)=1.9 anions et 1 cations
Mais ensuite je ne vois pas comment répondre...

Deuxième question :
Les zircones stabilisés peuvent également être dopés à l'Yttrium . Calculer le taux de lacune en Oxygène d'un composé 90% ZrO2 - 10% Y2O3

Et je pense que je confond aussi avec les degrés d'oxydations. Dans (1) et (2) est-ce que les degrés d'oxydation de chaque atome change ?

Merci
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[moco]

Dans 100 mole de ton premier matériau, il y a 100 atomes de métal, que ce soit Zr ou Ca. Et il y a 80·2 + 20 = 180 atomes d'oxygène. Si le matériau était entièrement formé de l'espèce majoritaire, donc de ZrO2, il y aurait 200 atomes O pour 100 de métal. Il y a donc une lacune en oxygène de 200 - 180 = 20 atomes O. La quantité de lacune d'Oxygène est de 20 sur 200, donc 10%.

C'est pareil pour ta zircone dopée à l'Yttrium.
Sur 100 mole de matériau, il y a 90 mole de Zr et 20 mole de Y. Total : 110 moles de métal. Si tout était du Zirconium, il y aurait 220 moles de O. Mais il n'y en a que 90·2 + 10·3 = 210. Il y a donc un nombre de lacunes de : 220 - 110 = 10 atomes O. le taux de lacune est de : 10/220 = 4.5 %

[inviteac968b56]

ah d'accord.. Je comprend
Merci !
Et pour le nombre d'oxydation de 80%-20% ou 90%-10% est-ce que ça change ?
pour le premier on a : ZrO1.8Ca0.2 donc le degré d'oxydation du Zr est de 1.6 ?
Parce que si on prend degré d'oxydation du Zircone de 4 ça veut dire que c'est pas neutre et ça va pas si ?

[moco]

Le degré d'oxydation des atomes ne change pas dans l'opération. Le zirconium reste à +4, le calcium à +2, et l'yttrium à +3. L'ensemble est neutre. Ce problème de lacune ne concerne que les cristallographes qui comparent entre elles les structures cristallines

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteac968b56]

merci beaucoup