Coordinence

[geology]

bonjour , 
voilà j'ai une question en minéralogie :
la coordinence : est le nombre d'anion qui entoure un cation 
la définition je l'ai acquise , le problème est : comment différencier ou classer la coordinence d'un élément qui est compris entre deux coordinence comme l'aluminium qui est compris entre la coordinence IV et VI ? 

je sais que c'est la pression et la température qui vont nous permettre de l'est classé mais c'est flou , je n'arrive pas a maîtrisé  tout ça ! :( 

[Lionel-R]

La coordinence n'est pas une constante et l'aluminium est un cas simple avec ses deux environnements ! Le cuivre en possède plus : 2, 4 ,5, 6 suivant les structures et les degrés d'oxydation. Le nickel, le cobalt, le zinc, le fer, le calcium, sont d'autres exemples un peu plus simples. Les classer ne sert à rien, il faut juste connaitre leur environnement de possible et de prédilection en fonction du degré d'oxydation.

PS : la proximité de liaisons ionique va favoriser les sites ayant au moins six coordinats, on observe l'inverse pour les liaisons covalentes.

 

J'ai écrit vite, je ne sais pas si je suis bien clair...

 

[Lionel-R]

Je reprends un peu moins pressé et plus complet.
 

La plupart des éléments du bloc d (et du bloc s et p mais à la marge) de la table périodique acceptent différentes coordinences. La plus répandu est l'environnement octaédrique suivi de près par l'environnement tétraédrique. Entre les deux existent une quantité faramineuse de coordinences, avec les pyramides à base carré, pentagonale, les dipyramides à base triangulaire, les plans carrés, les plan triangulaire, les sites prismatiques, les altères etc. Sans oublier toutes les déformations de ces sites dues soit à un abaissement de géométrie (dans la maille) soit à des effets Yahn-Teller ou encore un savant cocktail de liaisons antagonistes.
 

On trouve après d'autres sites pour les gros cations : Ca, Ba, Sr, avec les site cubiques, les antiprismes d’Archimède et des coordinences encore plus élevées pour ces mêmes cations, de mémoire il me semble qu'elle est à presque 12 dans l'apatite ou l'aragonite.
 

Autre paramètre important, le degré d'oxydation. L'exemple le plus emblématique étant que le manganèse II qui affectionne énormément les sites octaédriques tandis que le manganèse VII se place uniquement en site tétraédrique. En gros, une augmentation du degré d'oxydation conduit (mais pas automatiquement...) à un abaissement de la coordinence.
 

Le coordinence dépend de façon très importante des atomes voisins : c'est un effet dit de liaison antagoniste. Imagine deux cations séparés par un oxygène. Si la première liaison à un caractère ionique fort, cela renforce la covalence de la seconde liaison. Exemples : quand on associe de l'aluminium de l'oxygène et du cobalt, l'aluminium se trouvera en site octaédrique (liaison à caractère ionique plus marquée) car les liaison Co-O sont plutôt covalentes. Inversement si on associe du calcium de l'oxygène et de l'aluminium, l’aluminium se trouvera en site octaédrique. En effet les liaison calcium oxygène très ionique vont renforcer la covalence des liaisons aluminium oxygène et donc le site tétraédrique est préféré.
 

La pression aura évidemment un effet sur les sites dans une maille. Une pression importante favorisera des sites de haute coordinence. La température qui est antagoniste de la pression favorisera des sites de basse coordinence.

[geology]

Le 30/03/2017 à 09:19, Lionel-R a dit :

Je reprends un peu moins pressé et plus complet.
 

La plupart des éléments du bloc d (et du bloc s et p mais à la marge) de la table périodique acceptent différentes coordinences. La plus répandu est l'environnement octaédrique suivi de près par l'environnement tétraédrique. Entre les deux existent une quantité faramineuse de coordinences, avec les pyramides à base carré, pentagonale, les dipyramides à base triangulaire, les plans carrés, les plan triangulaire, les sites prismatiques, les altères etc. Sans oublier toutes les déformations de ces sites dues soit à un abaissement de géométrie (dans la maille) soit à des effets Yahn-Teller ou encore un savant cocktail de liaisons antagonistes.
 

On trouve après d'autres sites pour les gros cations : Ca, Ba, Sr, avec les site cubiques, les antiprismes d’Archimède et des coordinences encore plus élevées pour ces mêmes cations, de mémoire il me semble qu'elle est à presque 12 dans l'apatite ou l'aragonite.
 

Autre paramètre important, le degré d'oxydation. L'exemple le plus emblématique étant que le manganèse II qui affectionne énormément les sites octaédriques tandis que le manganèse VII se place uniquement en site tétraédrique. En gros, une augmentation du degré d'oxydation conduit (mais pas automatiquement...) à un abaissement de la coordinence.
 

Le coordinence dépend de façon très importante des atomes voisins : c'est un effet dit de liaison antagoniste. Imagine deux cations séparés par un oxygène. Si la première liaison à un caractère ionique fort, cela renforce la covalence de la seconde liaison. Exemples : quand on associe de l'aluminium de l'oxygène et du cobalt, l'aluminium se trouvera en site octaédrique (liaison à caractère ionique plus marquée) car les liaison Co-O sont plutôt covalentes. Inversement si on associe du calcium de l'oxygène et de l'aluminium, l’aluminium se trouvera en site octaédrique. En effet les liaison calcium oxygène très ionique vont renforcer la covalence des liaisons aluminium oxygène et donc le site tétraédrique est préféré.
 

La pression aura évidemment un effet sur les sites dans une maille. Une pression importante favorisera des sites de haute coordinence. La température qui est antagoniste de la pression favorisera des sites de basse coordinence.

MERCI BEAUCOUP ! maintenant c'est plus claire ! :D