Configuration des métaux

On prend comme modèle que l'atome est une sphère indéformable (c'est un modèle mais il marche très bien). Ces sphères s'empilent selon déférentes façons. L'étude de ces configurations s'appelle la cristallographie, car les métaux quand ils se refroidissent se cristallisent, comme le sel. En voici deux formes d'empilement qui reviennent le plus souvent pour les métaux : 

CFC (Cubique Face Centrée)

Les sphères violettes ont leur centre sur les 8 coins du cube, les vertes sur les 6 milieux des faces. Les sphères se touchent sur la diagonale d'une face. Chaque cube ou maille contient 4 atomes

Hexagonales compact

Les sphères violettes ont leur centre sur les 12 coins des 6 cotés de l'hexagone et le 2 milieux , les vertes au centre de la structure. Chaque maille contient 8 atomes.

Lors des oxydations, l'oxygène vient se glisser dans des "sites interstitiels" c'est à dire entre les atomes du métal. Souvent une couche de métal oxydé protège le reste de métal.

Pour les alliages, il y a soit des alliages d'insertion, où l'élément minoritaire et plus petit vient se mettre dans les interstices de la maille. Soit les alliages de substitution ou l'élément remplace un atome déjà en place.

 

Pourquoi les pièces en aluminium sont elles légères ???

Il faut comparer les atomes de cuivre et d'aluminium :

Un atome d'aluminium pèse 4,96.10-23 g tandis qu'un atome de cuivre 1.04.10-22 g . Le premier à un rayon de 125 pm et le second de 135 pm.  Une maille d'aluminium pèse donc quasiment 2 fois moins lourd qu'une maille (un cube) de cuivre avec à peu près la même taille.