Synthese et caracterisation de nouveaux hydrurofluorures mixtes de potassium-calcium : KCaH3-xFx avec X=1, 1,5, 2, 2,5

par Jean-Philippe Soulié

Thèse de doctorat en Chimie inorganique

Sous la direction de Ahmed Bouamrane.


  • Résumé

    L'étude du système K-Ca-H-F a permis de synthétiser quatre nouveaux hydrurofluorures : KCaH2F KCaH1,5F 1,5 KCaHF2 KCaH0,5F2,5 qui dérivent de la substitution du fluor par l'hydrogène dans le composé trifluoré KCaF3. Ces composés sont obtenus par réaction entre solides à 460°C sous pression d'hydrogène de 40 bar évitant toute décomposition. Les composés préparés présentent une structure type perovskite et ils cristallisent dans le système orthorhombique. L'étude du comportement thermique de ces quatre composés a été effectuée par ACD. Des phénomènes irréversibles ont été mis en évidence sur les thermogrammes à des températures variant en fonction de la quantité de fluor présent dans les échantillons. Des mesures de conductivité ainsi que la détermination de l'énergie d'activation permettent d'appréhender le comportement électrique de ces composés et de tenter d'expliquer la nature des phénomènes observés. Ceux-ci, observés aux mêmes températures que précédemment, proviendraient probablement d'une instabilité provoquée lors du passage de l'état ferroélectrique à l'état para électrique. Les enthalpies standard de formation ont été déterminées par calorimétrie de réaction. L'évolution de ces grandeurs a ainsi permis de discuter de la stabilité des composés de la série KCaH3-xFx : les composés hydrurés sont plus réactifs que ceux fluorés ; ceci pourrait être lié entre autre à la nature du cation et au caractère iono-covalent de la liaison métal-hydrogène.

  • Titre traduit

    = Synthesis and characterization of new mixed hydridofluorides of potassium-calcium : KCaH3-xFx with x= 1; 1,5; 2; 2,5


  • Résumé

    Study of K-Ca-H-F system allowed to synthesize four new hydridofluorides: KCaH2F KCaH1,5F 1,5 KCaHF2 KCaH0,5F2,5 deriving from substitution of Fluor by hydrogen from trifluoride compound KCaF3. These compounds are obtained by reaction between solids at 460°C under 40 bar hydrogen pressure avoiding any decomposition. Prepared compounds show a perovskite-type structure and crystallize with orthorhombic system. Thermal behavior was followed by DSC. Irreversible phenomena appear on thermograms for temperatures according to the fluor content of the samples. Conductivity measurements and determination of activation energy permit to apprehend electric behavior of these compounds and attempt to explain nature of observed phenomena. These ones, observed at the same temperature that previously, could come from instability due to the transition from ferroelectric state to para-electric state. Standard enthalpies of formation were determined by calorimetry of reaction. Evolution of these values allows to discuss of stability of these compounds: hydrides are more reactive than fluorides; this is connected with the nature of cation and iono-covalent character of metal-hydrogen bond.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (103 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.P.94-100

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
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