energie et entropie la formation des cristaux maxime fabres, florian lepot, maëva urbino
TRANSCRIPT
Energie et entropieLa formation des cristaux
Maxime FABRES, Florian LEPOT, Maëva URBINO
Sommaire I. Présentation générale des cristaux
II. Analyse de la formation des cristaux
III. Le désordre dans les cristaux
I. Présentation générale des cristaux Cristal : Solide homogène, structure atomique
ordonnée
Cristallins ou amorphes
5 formes de cristaux Les plaquettes Les colonnes Les aiguilles Les étoiles Les dentrites
I. Présentation générale des cristaux
Température en degré Celsius
Lieu de croissance Formation du cristal Type de cristal
0 à -8 °C Axe vertical de symétrie
Les bases hexagonales du prisme de départ croissent plus vite que les faces rectangulaires
Aiguilles ou colonnes
-9 à -16 °C Plan hexagone Formation de cristaux plats
Plaquettes
-17 à -20 °C Sens des sommets de l’hexagone
Croissance rapide due à la forte quantité de vapeur d’eau
Evolution des plaquettes en dendrites ou étoiles
-20°C et plus Les molécules d’eau s’accrochent sur les angles
Développement des arêtes du prisme
Plaquettes ou colonnes creuses
I. Présentation générale des cristaux Cristallisation provoquée par faible sursaturation
La croissance du cristal et sa morphologie influencés par : Température Saturation de l’air en vapeur d’eau Champ électrique
Forme du cristal liée à vitesse de croissance et température du milieu : Humidité importante -> Structure complexe Changement de température -> Variation structurelle
I. Présentation générale des cristaux Formation de cristaux nécessite des conditions données
Groupes isomorphes : Substitution des ions par ions d’autres éléments
Obsidienne : Constitué de liquides éjectés rapidement à la surface sous forme de lave volcanique
Feldspath : Refroidissement légèrement plus lent
Les cristaux se forment généralement après refroidissement d’une roche en fusion
II. Analyse de la formation des cristaux La cristallographie : formation, forme et
caractéristiques géométriques
Paradoxe thermodynamique : 2 ordres ?
II. Analyse de la formation des cristaux
Croissance des cristaux
Vitesse de globale de croissance:
: Aire particule
: Masse particule
III. Le désordre dans les cristaux (1/3) A l’échelle macroscopique
L’assemblage des cristaux parait aléatoire
A l’échelle microscopique Etat solide pas toujours parfait ou ordonnée
Lacunes Dislocations Polycristaux
III. Le désordre dans les cristaux (2/3) Quelques défauts importants
Les lacunes
Atomes étrangers
Défaut d’antiphase
III. Le désordre dans les cristaux (3/3)
Défaut de Schottky
Défaut de Frenkel
Conclusion