Éléments succincts de cristallographie
Rappel :
Dans le chapitre Croissance Cristalline[1], les notions de systèmes cristallins[2] et de réseaux de Bravais ont déjà été présentées.
Sans rentrer dans les détails, ce qu'il faut retenir est que la maille élémentaire contient le nombre \(Z\) nécessaire et suffisant de molécules, chacune dans sa conformation idoine, de telle sorte que la structure globale ne résulte que de la translation dans les trois directions de l'espace de cette maille élémentaire.
Remarque :
Pour des raisons de nombre de degrés de symétrie dans lesquelles nous ne rentrerons pas, la plupart des molécules organiques cristallisent dans les systèmes monoclinique, triclinique et orthorhombique.
La diffraction des Rayons X sur des monocristaux des formes cristallines est la technique fondamentale pour définir les caractéristiques structurales des différentes formes polymorphes (ou formes allotropiques) d'une entité chimique.
Exemple :
À titre d'exemple, le tableau suivant résume les caractéristiques structurales des deux formes cristallines du Paracétamol présentées précédemment (forme 1[3] et forme 2[4]).
Caractéristiques | ||
|---|---|---|
Formule chimique | \(\ce{ C8H9NO2}\) | \(\ce{ C8H9NO2}\) |
Masse molaire (kg/mol) | \(151.10^{-3}\) | \(151.10^{-3}\) |
Température de réalisation des diagrammes RX | 123K | 123K |
Système cristallin | Mono-clinique | Orthorhombique |
Groupe d'espace | \(P2_{1/n}\) | \(P_{bca}\) |
Paramètres de maille \(a\quad(Å)\) \(b\quad(Å)\) \(c\quad(Å)\) \(\beta\quad(^{\circ})\) | 7,0939 9,2625 11,6570 97,672 | 17,1657 11,7773 7,2120 |
Volume\(\quad(Å^3)\) | 759,09 | 1458,0 |
Masse volumique \((\textrm{kg/m}^3)\) | 1323 | 1377 |
