изоморфизм

ИЗОМОРФИЗМ (от греч. isos - равный и morphe - форма, вид) - полное подобие атомно-кристаллич. строения и внеш. огранки кристаллов у веществ с аналогичной хим. ф-лой и одинаковым типом хим. связи. Открыт (1819) Э. Мичерлихом (Е. Mitscherlich) на примере кристаллов КН₂РО₄, KH₂AsO₄ и NH₄H₂PO₄. И. наз. также способность различных, но сходных по свойствам атомов, ионов и их сочетаний замещать друг друга в атомно-кристаллич. структуре с образованием кристаллов перем. состава (твёрдых растворов замещения). Пример совершенного (полного) И. с образованием твёрдых растворов при любых соотношениях компонент - кристаллы квасцов KAl(SO₄).12H₂O, в к-рых ионы К⁺ могут в любом кол-ве замещаться ионами Rb⁺, (NH₄)⁺ и др., имеющими приблизительно одинаковый с ионами К+ кристаллохим. радиус, а ионы А1³⁺ - ионами Fe³⁺ , Cr³⁺ и др. с радиусами, близкими к радиусу Аl. Различие в крпсталлохим. радиусах атомов в изоморфных кристаллах не превышает 10-15%. Кроме совершенного И., возможен ограниченный (по концентрациям) И. (напр.,- И. соединений BaSO₄ и КМnO₄). Различают изовалентный И., когда замещающие друг друга атомы или группировки имеют одинаковую валентность, и гетеровалентный, когда валентность их различна (напр., Са²⁺ и Y³⁺); в последнем случае замещающие друг друга атомы или ионы имеют близкие размеры, а различие зарядов компенсируется вакансиями. И. наблюдается у мн. минералов и кристаллов, когда введением малых добавок существенно меняют или создают новые свойства. Так, введение малых изоморфных добавок, напр. Сr³⁺ в корунд А1₂О₃, Nd³⁺ в гранат Y₃A1₅O₁₂, превращает их в активную среду для квантовых генераторов; введение изоморфных примесей в ПП кристаллы изменяют тип проводимости. Изоморфные примеси используют, напр., для изменения окраски ювелирных кристаллов. Лит. см. при ст. Кристаллохимия. Б. К. Вайнштейн.

   <<      Предметный указатель      >>