Chimie des solides

Table des matières......Page 7
Préface......Page 11
Tables......Page 14
1 Propriétés atomiques et moléculaires des éléments......Page 17
1.1 Rayons atomique, métallique, covalent et ionique......Page 18
1.2 Potentiel d'ionisation......Page 25
1.3 Energie des orbitales atomiques......Page 27
1.4 Affinité électronique......Page 29
1.5 Electronégativité......Page 30
1.6 Dureté et polarisabilité......Page 44
1.7 Principe d'égalisation des électronégativités et transfert de charge......Page 48
1.8 Orbitales moléculaires des groupements octaédriques MX[sub(6)]......Page 55
1.9 Théorie du champ cristallin......Page 68
1.10 Effet Jahn-Teller......Page 73
2 Structures cristallines. Energie réticulaire......Page 79
2.1 Réseau périodique d'atomes. Empilements de sphéres......Page 81
2.2 Structures cristallines des corps composés......Page 85
2.3 Energie réticulaire......Page 111
3.1 Métaux et liaison métallique......Page 131
3.2 Semi-conducteurs et composés ioniques. Méthode des orbitales moléculaires......Page 155
4 Structure électronique des solides : métaux et oxydes......Page 183
4.1 Métaux......Page 184
4.2 Eléments de la colonne 14......Page 186
4.3 Solides constitués d'un métal M et d'un non-métal X (Cl, F, O, S)......Page 188
5.1 Généralités......Page 215
5.2 Réactions hétérogènes (réactions solides-gaz). Diagrammes d'Ellingham......Page 221
5.3 Solutions solides......Page 228
5.4 Energie d'interaction. Solutions régulières......Page 247
5.5 Enthalpie libre des systèmes binaires. Diagrammes de phases......Page 253
5.6 Equilibres entre phases de compositions variables......Page 260
5.7 Grandeurs molaires partielles dans les oxydes. Exemples......Page 266
6 Défauts ponctuels dans les solides stœchiométriques......Page 283
6.1 Défauts intrinsèques......Page 284
6.2 Défauts neutres et chargés. Charge effective......Page 288
6.3 Règles pour écrire les réactions de défauts......Page 289
6.4 Nécessité thermodynamique des défauts et équilibre de défauts......Page 290
6.5 Potentiel chimique des défauts et loi d'action des masses. Unités de construction......Page 293
6.6 Potentiel chimique et activité des électrons......Page 300
7.1 Composés non-stœchiométriques......Page 309
7.2 Exemples d'oxydes non-stœchiométriques......Page 326
7.3 Défauts minoritaires......Page 347
8 Substitutions dans les solides. Dopage......Page 351
8.1 Substitution par un élément de même valence......Page 353
8.2 Substitution par un cation de valence inférieure......Page 354
8.3 Substitution par un cation de valence supérieure......Page 371
9.1 Energie de formation des défauts......Page 381
9.2 Défauts dans un diagramme de bandes......Page 394
10 Notions de thermodynamique des phénomènes irréversibles et phénomènes de transport......Page 409
10.1 Relations phénoménologiques......Page 410
10.2 Théorie d'Onsager (1931)......Page 415
10.3 Relations entre forces, flux et vitesse de création d'entropie......Page 416
11 Transport de matière (en I'absence de champ électrique). Diffusion chimique......Page 425
11.1 Diffusion aléatoire et coefficient d'autodiffusion D*......Page 427
11.2 Détermination du coefficient d'autodiffusion et deuxième loi de Fick......Page 430
11.3 Diffusion chimique. Coefficient d'hétérodiffusion......Page 436
11.4 Détermination du coefficient de diffusion et solutions de l'équation de Fick......Page 437
11.5 Relation entre le coefficient de diffusion et le coefficient L[sub(ii)] d'Onsager......Page 448
11.6 Influence, sur la diffusion, de la température et des impuretés......Page 449
11.7 Diffusion dans les oxydes non-stœchiométriques......Page 451
12.1 Relations phénoménologiques......Page 459
12.2 Conductivité électronique. Généralités......Page 461
12.3 Classification des oxydes......Page 462
12.4 Classification de Zaanen, Sawatsky et Allen (ZSA)......Page 466
12.5 Influence des distorsions cristallines sur la conductivité......Page 471
12.6 Couplage antiferromagnétique et superéchange......Page 474
12.7 Mobilité des porteurs de charge dans les oxydes. Polarons et masse effective......Page 477
12.8 Classification des pérovskites de J.-B. Goodenough......Page 486
13 Electrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles. Réactivité des solides......Page 497
13.1 Nature des Conducteurs ioniques......Page 498
13.2 Corrélation entre diffusion chimique et conductivité ionique. Relation de Nernst-Einstein......Page 500
13.3 Détermination de la conductivité ionique σ[sub(i)]......Page 503
13.4 Les piles à électrolytes solides......Page 505
13.5 Les conducteurs mixtes. Propriétés de transport......Page 518
13.6 Réactivité des solides......Page 528
13.7 L'oxydation des métaux......Page 533
14 Pouvoir thermoélectrique......Page 545
14.1 Effet Seebeck et effet Peltier. Pouvoir thermoélectrique......Page 546
14.2 Composés contenant deux éléments d'électronégativités différentes......Page 552
14.3 Exemples......Page 554
14.4 Applications technologiques......Page 557
Bibliographie......Page 563
B......Page 567
C......Page 568
D......Page 569
E......Page 570
G......Page 571
L......Page 572
O......Page 573
P......Page 574
S......Page 575
U–V......Page 576
W–X–Z......Page 577
Index formulaire......Page 579