Exercices de chimie des solides
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lacunes cationiques constituent le « soluté » dans le « solvant » constitué par
les sites cationiques normaux.
Oxyde d’aluminium Al 2 O 3 (alumine)
Il y a deux sites cationiques pour trois sites anioniques. Les cations sont
des ions Al
3+ .
a) L’équilibre de formation des défauts de Schottky s’écrit :
0 = 2 V
3
Al + 3 V
2•
O
La condition d’électroneutralité est :
3
V
3
Al
= 2
V
2•
O
La constante de Schottky est donc :
K s =
V
3
Al
2 .
V
2•
O
3
b) La réaction de formation des défauts de Frenkel (dans le cas des atomes
d’aluminium) est :
Al
×
Al + V
×
i (site T ou O) = V
3
Al + Al
3•
i
avec
V
3
Al
=
Al
3•
i
d’où la constante d’équilibre liée au couple de transformations précédent :
K F =
V
3
Al
Al
3•
i
Al
×
Zr
V
×
i
≈
V
3
Al
Al
3•
i
On ne considèrera pas la formation d’interstitiels anioniques, trop volumineux.