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BAC
13 Structures cristallines du fer
À la pression atmosphérique, le fer existe sous différentes structures cristallines
selon la température. En dessous de 910 °C, le fer est sous la forme dite a (figure).
Entre 910 et 1 394 °C, le fer est dit fer y, sa structure est cubique à faces centrées.
1. La maille du fer a est-elle celle d'une structure cubique simple ? Pourquoi ?
2. a. Représenter en perspective cavalière la maille du cristal de fer y.
b. Déterminer le nombre d'atomes par maille.
3. a. En considérant les atomes sphériques et tangents dans la maille du fer y, établir la
relation entre le paramètre de maille afey et le rayon R des atomes de fer.
Maille du fer a.
b. En déduire par un calcul la compacité du fer y.
c. La structure des cristaux de nickel est aussi cubique à faces centrées. Quelle est la valeur de sa compacité si l'on
considère les atomes de nickel sphériques et tangents? Justifier.
4. a. Déterminer la valeur de la masse volumique p., du fer y.
b. Comparer cette valeur à celle de la masse volumique du fer a: Pa = 7,53 x 103 kg m-³. Conclure.
Données: Paramètre de maille du fer y a Fey = 365 pm / Masse atomique du fer: me = 9,28 x 10-26 kg.
