cristal.

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cristal. n.m.
1. GÉOLOGIE :
structure régulière de la matière, due à un arrangement périodique d'éléments
(périodique : qui se répète identique à lui-même). En réalité, les cristaux ne sont jamais
parfaitement périodiques. La répétition d'un même motif s'arrête toujours au bout d'une
certaine longueur, qui peut malgré tout atteindre quelques centimètres alors que le motif
lui-même mesure en général quelques angströms, c'est-à-dire qu'il est répété à peu près
10 7 fois. Ce ne sont pas uniquement les minéraux qui donnent des cristaux : de nombreux
autres éléments cristallisent à l'état solide, comme les métaux ou même l'eau, qui forme
des cristaux de neige. Un cristal est caractérisé par sa maille élémentaire, c'est-à-dire par
trois vecteurs de translation qui permettent de reconstruire le cristal à partir de son motif
élémentaire (atomes, ions ou molécules) et qui sont par exemple pour le graphite de
2,46.10 -10 m, pour deux d'entre eux, et 3,2.10 -10 m pour le troisième. Les symétries de
cette maille se retrouvent en général au niveau macroscopique et apparaissent
notamment dans l'orientation privilégiée des faces d'un cristal. La maille la plus symétrique
est la maille cubique où les trois vecteurs sont orthogonaux et de même norme. Dans le
cas d'un cristal de galène (PbS) où Pb+ et S- sont chacun placés sur un réseau cubique, le
cristal macroscopique donne de magnifiques cubes.
Le cristal est caractérisé par le motif qui se répète et par les liaisons entre motifs qui
induisent la structure cristalline elle-même. On distingue quatre sortes de cristaux : les
cristaux métalliques, les cristaux ioniques, les cristaux covalents et les cristaux
moléculaires. Les cristaux métalliques sont constitués d'ions métalliques, les électrons
correspondants étant délocalisés dans le cristal et formant ce qu'on appelle des liaisons
métalliques. Celles-ci sont dues au mélange des couches électroniques de chaque atome
qui forment un seul état commun à tous les électrons, appelé bande d'énergie. Les cristaux
ioniques sont constitués de deux sortes d'ions (par exemple Na + e t Cl - pour NaCl). Les
liaisons sont alors électrostatiques. Dans les cristaux covalents, les liaisons entre atomes
de carbone sont de type covalent. Enfin, dans les cristaux moléculaires, le motif est une
molécule plus ou moins grosse et la cohésion du cristal est assurée par des liaisons lâches
de type Van der Waals. Ce sont ces liaisons différentes qui donnent aux cristaux des
propriétés différentes qui vont d'une conductivité très élevée pour les métaux (6.10 3 S.m -1
pour le cuivre) à moins de 10-17 S.m -1 pour le diamant.
De toutes les méthodes d'étude des cristaux, la radiocristallographie, c'est-à-dire la
formation et l'interprétation d'images de diffraction des rayons X par la structure ordonnée
du cristal, est la plus répandue. Elle a permis en un siècle de déchiffrer la plupart des
structures cristallines. Cependant, d'autres méthodes existent maintenant, qui donnent des
renseignements nouveaux, inaccessibles aux méthodes de diffraction, telle la microscopie
par effet tunnel qui révèle l'arrangement atome par atome de la surface d'un cristal.
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Les corrélats
Bravais Auguste
carbonates
cristal liquide

cristallisation
géologie - Introduction
Haüy (abbé René Just)
hémiédrie
inclusion - 1.MINÉRALOGIE
isomorphisme - 1.CHIMIE
minéral
minéralogie
photoélectricité
piézoélectricité
polarisation - 1.PHYSIQUE
polymorphe (substance)
roches - Les différentes familles de roches
sciences (histoire des) - La matière - L'atome des chimistes, objet de mesures
silicate
silice
structure - 1.GÉOLOGIE
Les livres
cristal, page 1314, volume 3
cristal - structure d'un cristal, page 1314, volume 3
cristal - structure d'un cristal, page 1314, volume 3

2. INDUSTRIE DU VERRE :
verre spécial incolore à haute translucidité, sonore, présentant un indice de réfraction
légèrement supérieur à celui du verre classique, contenant de l'oxyde de plomb et de la
potasse. Il est ainsi dénommé par référence à l'aspect du cristal de roche (silice pure
cristallisée). On l'utilise en verrerie d'art (il en existe des variétés artificiellement colorées)
et dans certaines applications techniques.
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Les corrélats
cristallerie
verre - L'art du verre - Introduction
verre - L'industrie du verre - La composition