Programme

Enseignement scientifique — Une longue histoire de la matière

Les cristaux

Structure cristalline, maille, propriétés, minéraux

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

Un cristal est un solide dont les atomes, ions ou molécules sont arrangés de façon ordonnée et périodique dans les trois dimensions de l'espace. Cette organisation régulière à l'échelle microscopique se manifeste par des formes géométriques remarquables à l'échelle macroscopique (faces planes, angles constants). La maille élémentaire est le plus petit motif qui, répété par translation dans les trois directions, permet de reconstituer l'ensemble du cristal. On distingue plusieurs types de mailles : cubique simple, cubique centrée, cubique à faces centrées, hexagonale, etc. Les propriétés physiques des cristaux (dureté, clivage, éclat, système cristallin) dépendent de la nature des liaisons entre les entités et de l'arrangement géométrique. Les minéraux sont des cristaux naturels : le quartz ($\mathrm{SiO_2}$), le diamant (carbone pur), le sel gemme ($\mathrm{NaCl}$) en sont des exemples courants. L'étude des cristaux par diffraction des rayons X permet de déterminer leur structure à l'échelle atomique.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Les cristaux, extraits du quiz de révision.

Un cristal se distingue d'un solide amorphe par :
Réponse :
Son arrangement atomique ordonné et périodique
Un cristal possède un arrangement atomique ordonné et périodique dans les trois dimensions, contrairement à un solide amorphe.
La maille élémentaire d'un cristal est :
Réponse :
Le plus petit motif qui, répété par translation, reconstitue le cristal
La maille élémentaire est le plus petit parallélépipède qui, répété par translation dans les trois directions, permet de reconstruire tout le cristal.
La maille cubique à faces centrées (cfc) a une compacité d'environ :
Réponse :
74 %
La structure cfc est l'un des arrangements les plus compacts, avec une compacité d'environ 74 % (comme la structure hexagonale compacte).
Sur l'échelle de Mohs, le minéral le plus dur est :
Réponse :
Le diamant (10)
Le diamant occupe le rang 10 sur l'échelle de Mohs : c'est le minéral naturel le plus dur connu.