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Chapitre 4 : Structure électronique des solides. Oxydes
Exercice 4.4. Diagramme de bandes du dioxyde
de platine PtO 2 , de structure rutile
Proposer un diagramme de bandes pour le dioxyde de platine PtO 2 de
structure rutile. En déduire ses propriétés électroniques. Le platine a pour
structure électronique : [Xe]4f
14 5d
10 6s
0 .
En reprenant le schéma de bandes simplifié du rutile (Chimie des solides,
figure 4.19, p. 189) et en considérant le nombre d’électrons, 2×6 pour les deux
atomes d’oxygène et 10 pour le platine, soit en tout 22 électrons, on obtient
la structure électronique :
(σ s )
4 (σ p )
8 (π p )
4 (t 2g )
6 (e g )
0
et la structure de bande suivante :
Le dioxyde de platine devrait être isolant ou au mieux semi-conducteur.
En fait, c’est un oxyde métallique qui présente une résistivité électrique ρ =
6.10
−6 Ω.m à 300 K. Ceci peut s’interpréter en supposant que les bandes t 2g
pleine et e g vide se recouvrent.
Chapitre 4 : Structure électronique des solides. Oxydes
Exercice 4.4. Diagramme de bandes du dioxyde
de platine PtO 2 , de structure rutile
Proposer un diagramme de bandes pour le dioxyde de platine PtO 2 de
structure rutile. En déduire ses propriétés électroniques. Le platine a pour
structure électronique : [Xe]4f
14 5d
10 6s
0 .
En reprenant le schéma de bandes simplifié du rutile (Chimie des solides,
figure 4.19, p. 189) et en considérant le nombre d’électrons, 2×6 pour les deux
atomes d’oxygène et 10 pour le platine, soit en tout 22 électrons, on obtient
la structure électronique :
(σ s )
4 (σ p )
8 (π p )
4 (t 2g )
6 (e g )
0
et la structure de bande suivante :
Le dioxyde de platine devrait être isolant ou au mieux semi-conducteur.
En fait, c’est un oxyde métallique qui présente une résistivité électrique ρ =
6.10
−6 Ω.m à 300 K. Ceci peut s’interpréter en supposant que les bandes t 2g
pleine et e g vide se recouvrent.