Structures de type CsCl

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Le chlorure de césium cristallise dans un système cubique centré (I) de paramètre de maille a = 205 pm.

Sa masse volumique  est de r = 3,988 g.cm^-3
La masse molaire est du chlorure de césium est de : M = 168,36 g.mol^-1

Les rayons de ses constituants sont :

• r_Cs⁺ = 94 pm
• r_Cl^- = 181 pm

La compacité du cristal est de : z = 0,79
La coordinence du césium est de 8 est celle de l'ion chlorure est de 8 : CsCl est un structure de coordinence cubique 8-8.

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Maille cubique centrée (CC) de type chlorure de césium CsCl

On choisit de représenter la maille cubique centrée avec l'ion césium au centre de la maille et les ions chlorures aux sommets de la maille. Le paramètre de maille, c'est-à-dire la distance entre les deux ions chlorures est noté a.

Stoechiométrie de la maille

• Dans cette maille, la contribution de l'ion césium est de 1 et la contribution des 8 ions chlorures et 1/8 : 8 . 1/8 = 1.
• On retombe bien sur une stoechiométrie 1 : 1.

Indices de coordination

Chaque ion césium est entouré de 8 ions chlorure, et chaque chlorure de 8 ions césium. Il s'agit d'une coordination cubique 8-8.

Calcul de l'intervalle de x

Le rayon minimum du cation r_{+ min} correspond à la situation où les ions césium et chlorure sont tangents. On calcule r_{+ min} sur la diagonale du cube :

a Ö3 = 2 r_- + 2 r_{+ min}

Or les ions chlorures sont tangents sur l'arête de la maille :

a = 2 r_-

Donc :

2 r_- Ö3 = 2 r_- + 2 r_{+ min}

Soit :

r_{+ min} = r_- (Ö3 - 1 )

Soit :

x_min = r₊ / r_-= Ö3 - 1 = 0,732

Le rayon maximum du cation  r_{+ max} est choisi pour :

r₊ = r_-

Soit :

x_max = 1

On en conclut qu'un solide ionique présente une maille cubique centrée de type CsCl si  0,73 < x < 1.

Exemples de structures CC de type CsCl
Solide	CsCl	CsBr	CsI	TlCl	TlBr	TlI
a / pm	617	644	684	575	596	630
x	0,93	0,87	0,78	0,83	0,77	0,67
Les cristaux qui font exception à la régle précédemment énoncée sont indiqués en italique.