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Structures type

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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 coordination (principalement déterminée par le rapport des rayons ioniques des cations et des anions), quelques structures types sont souvent observées.[1]

Structures types des composés ioniques avec empilement compact des anions[1]
Stœchiométrie Coordination cation:anion Sites interstitiels occupés Empilement cubique face centrée Empilement hexagonal compact
MX 6:6 tous les sites octaédriques chlorure de sodium arséniure de nickel
4:4 un site tétraédrique sur deux ZnS blende ZnS wurtzite
MX2 8:4 tous les sites tétraédriques fluorite
6:3 un site octaédrique sur deux (structure lamellaire, tous les sites octaédriques d'une couche sur deux) chlorure de cadmium iodure de cadmium
MX3 6:2 un site octaédrique sur trois chlorure de chrome(III)[2] iodure de bismuth
M2X3 6:4 deux sites octaédriques sur trois corindon
ABO3 deux sites octaédriques sur trois ilmenite
AB2O4 un site tétraédrique sur huit et un site octaédrique sur deux groupe du spinelle olivine

Dans certains cas les anions occupent les nœuds d'un réseau cubique simple, et les structures types observées sont :

Structures types des composés ioniques avec empilement cubique simple des anions[2]
Stœchiométrie Coordination cation:anion Sites interstitiels (cubiques) occupés Exemple de structure
MX 8:8 tous occupés chlorure de césium
MX2 8:4 la moitié occupés fluorure de calcium
M2X 4:8 la moitié occupés oxyde de lithium
  1. a et b (en) Lesley E. Smart; Elaine A. Moore, Solid state chemistry : an introduction, Boca Raton, Fla. [u.a.], 3., (ISBN 9780748775163), p. 44
  2. a et b (en) Arthur B. [] Ellis et and others, Teaching general chemistry : a materials science companion, Washington, 3. print, (ISBN 084122725X), p. 121