Structure et liaisons
Les réseaux de Bravais sont constitués d'unités de croissance[1] dans la solution mère et à partir desquelles le cristal grossit.
Les solides cristallins sont classés en fonction du type de liaisons existantes entre leurs unités de croissance. Les liaisons peuvent être de quatre types : ioniques, covalentes, moléculaires ou métalliques. La majorité des cristaux présentent un seul type de liaisons mais certains solides peuvent en avoir plus.
Les cristaux ioniques (ex : chlorure de sodium) sont composés d'ions chargés liées par des forces électrostatiques.
Les cristaux covalents (ex : diamant) sont composés d'atomes non chargés liés par liaisons covalentes (atomes C dans le cas du diamant), où les atomes partagent les électrons extérieurs.
Les cristaux moléculaires (ex : cristaux organiques, comme saccharose) sont constitués par des molécules entre lesquelles les forces d'attraction sont de faible intensité (des liaisons hydrogène, des interactions électrostatiques entre dipôles et des forces de dispersion).
Un autre type de cristaux sont les cristaux métalliques (ex : cuivre) ceux-ci possèdent des séries/successions ordonnées de cations identiques (\[{\mathrm{Cu}}^{\mathrm{2+}}\]) qui partagent entre eux les électrons extérieurs formant un nuage mobile. C'est ce nuage qui confère à la matière les propriétés dites métalliques ou conductrices.
Les cristaux ioniques, covalents et moléculaires sont non conducteurs, parce que les électrons sont attachés à chaque ion, liaison ou molécules, respectivement.
La structure d'un cristal dépendra aussi bien des forces intermoléculaires et intramoléculaires, mais aussi de la forme des molécules et de leur empilement.
Détermination de la structure des cristaux par RX
Une forme usuelle d'identification de la structure d'un cristal consiste à utiliser la diffraction de rayons X, parce que les longueurs d'onde des RX sont du même ordre de grandeur que les distances entre les atomes d'un cristal. Cette technique utilise un faisceau de RX dirigé vers le cristal qui le diffuse selon plusieurs directions, ces faisceaux vont s'imprimer sur une plaque photographique.
La relation selon Bragg entre les longueurs d'onde et les distances entre plans réticulaires d est :
où \[\lambda \] est la longueur d'onde des RX incidents et \[{\theta }_{i}\] l'angle d'incidence des rayons X. Connaissant les longueurs d'onde des RX et l'inclinaison du faisceau, la distance peut être déterminé eentre les plans réticulaires d'un cristal.