Si la présence d'ions au sein de solutions salines ou de sels fondus semblait depuis longtemps bien établie, notamment par des études de conductivité électrique, l'extension de la notion d'ion à l'édifice cristallin reposait par contre sur un postulat dont le succès résidait essentiellement dans l'obtention par le calcul, pour les énergies réticulaires de certains types de cristaux, de valeurs très satisfaisantes. Les développements des techniques de rayons X, en offrant la possibilité de dresser pour un cristal de véritables cartes de densités électroniques, ont permis de démontrer d'une manière directe l'existence d'ions au sein de certains types de réseaux, et de valider ainsi le postulat de la liaison ionique.
Un cristal ionique est formé par un assemblage géométrique simple d'ions chargés positivement, les cations, et d'ions chargés négativement, les anions, l'énergie qui assure la cohésion du cristal, ou l'énergie réticulaire, étant d'origine essentiellement électrostatique.
Le nombre des composés à caractère ionique prédominant est très important ; cette catégorie englobe une grande partie des composés de la chimie minérale et des constituants de nombreuses variétés de roches. Cependant, les cristaux purement ioniques sont rares, ils se limitent pratiquement aux fluorures et chlorures des métaux alcalins lourds ; en effet, une évolution vers un caractère plus covalent – ou homopolaire – apparaît rapidement pour les autres composés.
1. Rayons ioniques
W. L. Bragg en 1920, puis V. M. Goldschmidt en 1926, étudiant de manière systématique un grand nombre de structures ioniques, montraient que les ions pouvaient être considérés comme des sphères électriquement chargées possédant des rayons bien caractéristiques et constants ; en particulier, dans la série des halogénures alcalins, les variations régulières des distances internucléaires cation-anion, obtenues avec précision à partir de leurs paramètres cristallins déterminés par diffraction X (cf. cristaux Cristallographie), étaient en bon […]
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