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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 341 — #349
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CRISTAUX COVALENTS
montre en gris les atomes de carbone occupant des sites tétraédriques et en noir les atomes
de carbone positionnés sur une structure c.f.c.).
FIGURE 6.39 – Maille du carbone diamant
Cette description de la maille du carbone diamant au moyen d’une maille c.f.c. avec
la moitié des sites tétraédriques occupés prête à confusion car elle ne prend pas en
compte le volume réel des atomes. Les atomes de carbone de la structure c.f.c. dans
le diamant ne constituent pas un assemblage compact. Si tel était le cas, les sites
tétraédriques dont le rayon d’habitabilité est de 0, 225r atome ne permettraient pas
l’insertion d’atomes de carbone sans une déformation importante de la structure.
Le dénombrement des atomes contenus dans la maille du diamant est :
Position des atomes
Nombre de mailles
d’appartenance
Nombre
d’atomes
Nombre d’atome
par maille
Sommet
8
8
1
Face
2
6
3
Intérieur
1
4
4
Population de la maille
8
Coordinence et compacité
Dans le diamant, chaque atome de carbone est lié à quatre autres atomes de carbone, chacun
de ces atomes étant au centre d’un tétraèdre défini par les quatre plus proches voisins ; la
coordinence des atomes de carbone dans le diamant est : C/C = [4].
Bien que la compacité du diamant ne puisse être définie aussi rigoureusement que dans le
cas des métaux pour lesquels l’approximation sphérique des atomes est raisonnable, une
valeur approchée de cette compacité permettant la comparaison avec les métaux peut être
déterminée au moyen du rayon de covalence du carbone (
154
2
= 77 pm). La longueur d’une
liaison carbone – carbone est égale à la moitié de la diagonale d’un cube d’arête a/2. Le
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