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Chapitre 8 : Substitutions dans les solides. Dopage
Exercices
Exercices 8.1
Ecrire les reactions d'incorporation de NaCl et YF 3 dans CaCl 2 .
Preciser dans chaque cas la condition d'electroneutralite. Donner la formule generate de chacun des composes obtenus.
Exercices 8.2
1°) On etudie les proprietes thermodynamiques de TiO 2 en le chauffant dans un creuset de magnesie MgO. Les proprietes de TiO2
sont modifiees et Ton observe une dissolution de la magnesie dans
le compose. Quels sont les deux processus d'incorporation possibles ? Quel type de conduction obtient-on ? A quoi pourrait servir
le materiau obtenu ? Commenter qualitativement le domaine de
pression d'oxygene pour cette application. Comment distinguer les
deux oxydes obtenus suivant le type de dopage ?
2°) Une entreprise de peinture marseillaise vient de deposer un
brevet pour une peinture chauffante a base de TiO 2 dans lequel a
ete incorpore et solubilise de 1'oxyde d'antimoine Sb 2 O 5 . L'etude de
cette peinture est couverte par le secret industriel, mais il est possible d'imaginer des processus d'incorporation de 1'oxyde d'antimoine. Quels sont les processus d'incorporation possibles ? L'un
d'eux peut conduire a la preparation d'un materiau a conduction
purement electronique ; preciser dans quelles conditions de pression d'oxygene. Comment cette condition peut elle etre appliquee
dans 1'air ?
Exercice 8.3
Les materiaux utilises en electronique et appeles PZT sont des solutions solides des 2 perovskites Pb(II)Ti(IV)O3 et Pb(II)Zr(IV)O 3 . Leurs
proprietes peuvent etre ameliorees par incorporation d'oxyde de lanthane
La 2 O 3 . Sachant que les rayons ioniques des cations ont pour valeur : La
3+
(150 pm), Ti
4+ (68 pm), Zr
4+ (73 pm) et Pb
2+ (163 pm), prevoir le site sur
lequel le lanthane va se localiser.
1°) Ecrire la reaction d'incorporation de 1'oxyde de lanthane en milieu
oxydant. Quelle est la formule du compose obtenu ?
2°) Ecrire la reaction d'incorporation de 1'oxyde de lanthane en milieu
reducteur. Quelle est la formule du compose obtenu ?
Chapitre 8 : Substitutions dans les solides. Dopage
Exercices
Exercices 8.1
Ecrire les reactions d'incorporation de NaCl et YF 3 dans CaCl 2 .
Preciser dans chaque cas la condition d'electroneutralite. Donner la formule generate de chacun des composes obtenus.
Exercices 8.2
1°) On etudie les proprietes thermodynamiques de TiO 2 en le chauffant dans un creuset de magnesie MgO. Les proprietes de TiO2
sont modifiees et Ton observe une dissolution de la magnesie dans
le compose. Quels sont les deux processus d'incorporation possibles ? Quel type de conduction obtient-on ? A quoi pourrait servir
le materiau obtenu ? Commenter qualitativement le domaine de
pression d'oxygene pour cette application. Comment distinguer les
deux oxydes obtenus suivant le type de dopage ?
2°) Une entreprise de peinture marseillaise vient de deposer un
brevet pour une peinture chauffante a base de TiO 2 dans lequel a
ete incorpore et solubilise de 1'oxyde d'antimoine Sb 2 O 5 . L'etude de
cette peinture est couverte par le secret industriel, mais il est possible d'imaginer des processus d'incorporation de 1'oxyde d'antimoine. Quels sont les processus d'incorporation possibles ? L'un
d'eux peut conduire a la preparation d'un materiau a conduction
purement electronique ; preciser dans quelles conditions de pression d'oxygene. Comment cette condition peut elle etre appliquee
dans 1'air ?
Exercice 8.3
Les materiaux utilises en electronique et appeles PZT sont des solutions solides des 2 perovskites Pb(II)Ti(IV)O3 et Pb(II)Zr(IV)O 3 . Leurs
proprietes peuvent etre ameliorees par incorporation d'oxyde de lanthane
La 2 O 3 . Sachant que les rayons ioniques des cations ont pour valeur : La
3+
(150 pm), Ti
4+ (68 pm), Zr
4+ (73 pm) et Pb
2+ (163 pm), prevoir le site sur
lequel le lanthane va se localiser.
1°) Ecrire la reaction d'incorporation de 1'oxyde de lanthane en milieu
oxydant. Quelle est la formule du compose obtenu ?
2°) Ecrire la reaction d'incorporation de 1'oxyde de lanthane en milieu
reducteur. Quelle est la formule du compose obtenu ?