Cristallisation

[inviteb0568f33]

Bonjour,
Je fais un TPE sur la cristallisation et j'aurais aimé savoir si un même élèment pouvait cristalliser dans des systèmes cristallins différents????? Et si oui comment???
Merci d'avance!
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[invite71fe0d44]

Bonsoir,

La réponse est oui. Exemple classique: pour C graphite=hexagonal, diamant= cubique.
Mais il faut élargir la question aux composés cad les corpspolymorphes: Quartz/coesite
Andalousite/sillimanite/disthène, ces trois tous Al2SiO5. Il y en a beaucoup d'autres

[invite71fe0d44]

je complete

Quartz/tridymite/cristobalite/coesite

calcite/aragonite

[inviteb0568f33]

Merci pour votre réponse,
pourriez vous me dire comment obtenir des polymorphes (le protocole à suivre)?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite71fe0d44]

Bonjour,

Corps simples et composés existent sous des formes différentes et en général systèmes cristallins différents. On parle d'allomorphes pour les premiers et de polymorphes pour les second (en fait c'est pareil). l'existence des diverses formes pour une composition chimique donnée est fonction des conditions pression et température. On représente les domaines d'existence des diverses phases dans un diagramme de phase avec P et T comme coordonnées.

Il en existe de classiques comme celui du Quartz ou celui des silicates d'alumine (Al2SIO5), ce dernier pour le métamorphisme avec un point triple où les 3 polymorphes "coexistent".

voir sur Wikipedia pour les mots en gras, dans un livre de chimie minérale on devraait trouver des détails pour chaque corps

Il me semble aussi que le soufre présente plusieurs variétés?

[invite71fe0d44]

erreur, allotrope au lieu d'allomorphe, mes excuses!

[Tawahi-Kiwi]

je complete

Quartz/tridymite/cristobalite/coesite

calcite/aragonite

silice : avec les transitions displacives alpha-beta du quartz, la tridymite et la cristobalite. On peut rajouter en plus, la stishovite, la lechatelierite et la keatite. Tout ca pour une formule comme SiO₂ !!!

CaCO₃ : Calcite-Aragonite-Vaterite

Le soufre peut etre monoclinique (rosickyite) mais la forme de loin la plus stable en conditions naturelles est le S₈ orthorhombique.

De nombreux autres exemples existent et sont assez celebres (du moins en geologie)

Graphite-Diamant-Lonsdaleite-Chaoite-Fullerite (tous formes de 100% de carbone)

Olivine-Ringwoodite-Wadsleyite ((Mg,Fe)SiO₄)

Pyrite-Marcasite FeS₂

Sphalerite-Wurtzite-Matraite ZnS

la glace I, II, III....etc H₂O

etc etc.

Les raisons de ces polymorphes se rattachent a la cristallochimie de chacun de ces composes. Pour differentes conditions de temperature et de pression (parfois d'autres conditions rentrent en jeu), une meme composition chimique va assembler ces atomes differement. Dans le cas du graphite-diamant par exemple; la structure graphite (hexagonale) C₆ possede plus de "vides" que la structure diamant. Quand tu augmentes la pression, les atomes de carbone vont se rearranger pour former une structure cubique compact qui supporte ces pressions elevees.

http://forums.futura-sciences.com/sh...hlight=diamant

J'avais poste toute l'explication en detail du pourquoi du comment le graphite se transforme en diamant (sur base des orbitales electroniques) mais je ne trouve plus la discussion.

En gros, pour fabriquer des polymorphes, il faut se mettre dans les conditions de leur formation. Si c'est facile pour le soufre, (il suffit juste de chauffer un peu dans un bocal fermer), pour d'autres mineraux, cela necessite des appareils capables de recreer les pressions du manteau ou du noyau. De plus, tout les polymorphes ne sont pas forcement metastables dans les conditions atmospheriques et peuvent retourner a leur etat initial une fois que la contrainte est retiree.
Certains produits chimiques changent facilement de forme cristalline et de maniere tres visible. Je me souviens de cette iodure double de mercure et d'argent, jaune et qui devient rouge au dessus de 50*C....

T-K

[invite71fe0d44]

Bonjour,

J'ouvre une paranthèse dans ce thème (tu m'en voudra pas nigtwish) pour dire combien j'aprécie les contributions de Tawahi-kiwi, toujours précises, très documentées quelque soit le sujet, de plus souvent nocturnes.

Il est l'animateur insatiable et incontournable du forum "géologie et catastrophes naturelles" tout en contribuant à d'autres.

[Tawahi-Kiwi]

Je te remercie pour ces compliments. ca fait toujours plaisir.

Quant a mes activites nocturnes (ou tres matinales), elles ne le sont que pour les europeens...

T-K

[inviteb0568f33]

Merci beaucoup pour vos réponses qui me seront très utiles!