Chimie des solides
3
metal alcalin (potassium)
metal de transition (titane)
FlG. 1.1- Comparaison entre un metal alcalin et un element de transition. Les
cercles pleins correspondent aux ions tandis que les cercles exterieurs representent les atonies metalliques. Entre les ions, se trouve le gaz d'electrons ou « mer
de Fermi », ou les electrons s peuvent se mouvoir librement.
TAB .1.1- Rayons metalliques (en pm).
Li
157
Na
191
K
235
Rb
250
Be
112
Mg
160
Ca Ti
V
Cr Mn Fe
197 147 135 129 127 126
Sr
215
Al
143
Co Ni
Cu Ga
125 125 128 153
In
167
Sn
158
rayons atomiques pour les metaux alcalins, puisque, pour le potassium, R M = 235 pm, contre 110 pm pour le rayon de 1'atome. En fait,
1'ion positif a un diametre tres inferieur a la distance entre les centres
des atonies voisins. Les ions, trop eloignes, n'ont que peu d'interactions. Le volume contenu entre 1'ion (cercle plein) et Fatome neutre
(represente par le cercle exterieur) est compris entre 80 % et 90 % du
volume total pour les alcalins. Cela correspond a des liaisons faibles et
a ce qu'on appelle une energie de cohesion peu elevee (1 eV par
atome). Dans le cas des elements de transition comme le fer, les ions
correspondant a la liberation des electrons « s » sont beaucoup plus
rapproches. Leur rayon est beaucoup plus faible, de 1'ordre de 125 pm.
Les electrons de valence sont les electrons « s », et quelquefois « d », qui
occupent des couches incompletes et qui peuvent interagir entre eux.
L'energie de cohesion est alors plus elevee (de 1'ordre de 4 a 5 eV/at) et