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L’acier, soit une solution solide constituée d’atomes de carbone positionnés dans les cavités d’un réseau d’atomes de fer, est un exemple de « blanc ». (A) métal alcalin, (B) métal pur, (C) alliage de substitution, (D) alliage interstitiel.
Cette question semble décrire une structure comme celle-ci. Nous pouvons constater la présence d'atomes de fer qui forment un réseau avec des atomes de carbone positionnés dans les cavités de ce réseau. L’acier n’est pas un exemple de métal alcalin. Les métaux alcalins représentent les éléments du groupe 1 dans le tableau périodique. Ni le fer ni le carbone font partie du groupe 1. L’acier n’est pas un métal pur, car il n’est pas constitué seulement de fer métallique pur. Il nous reste donc les choix de réponse (C) et (D), qui représentent deux types d’alliage.
Un alliage est une solution métallique solide qui contient au moins deux types d’éléments différents. L’un de ces éléments est un métal, alors que l’autre peut être un métal ou un non-métal. Cette question décrit l’acier comme étant une solution solide et il est donc un alliage de fer et de carbone. Mais l’acier est-il un alliage de substitution ou un alliage interstitiel ?
Dans un alliage de substitution, l’élément d’alliage a un diamètre similaire aux atomes métalliques. L’élément d’alliage remplace certains des atomes métalliques dans le réseau. Par contre, dans un alliage interstitiel, les atomes de l’élément d’alliage ont un diamètre significativement plus petit que les atomes métalliques. Les atomes de l’élément d’alliage occupent les cavités présentes dans le réseau d'atomes métalliques.
La figure pour l’acier correspond à celle représentant un alliage interstitiel, non pas à celle représentant un alliage de substitution. Il est logique que l’acier soit un alliage interstitiel, car le diamètre des atomes de carbone est considérablement plus petit que celui des atomes de fer.
Par conséquent, l’acier, soit une solution solide constituée d’atomes de carbone positionnés dans les cavités d’un réseau d’atomes de fer, est un exemple d’alliage interstitiel, soit le choix de réponse (D).
