книги из ГПНТБ / Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах
.pdfкак в двух-, так и в трехвалентном состоянии. Трехвалентное железо образует совершенные изоморфные смеси с трехвалент ными алюминием и хромом в оксидных системах и минералах.
Теоретически интересен гетеровалентный изоморфизм одно валентного лития и трехвалентного железа з высокотемператур ной кубической модификации Li2 Fe204 , обладающей структурой типа NaCl (см. гл. I I ) .
Fr
Ф р а н ц и й .
Кристаллохимия, диаграммы состояния и изоморфизм фран ция не изучены.
Ga
Г а л л и й : |
г м е т = 1 , 3 2 А ; |
r Q a 3 +=0,6 2 |
А; |
||
Изоморфные эле |
диаграммыТип СОСТОЯНИЯ |
ккал/гДХ,-атом |
< |
о - |
|
менты И ИОНЫ |
|
|
|
||
|
|
|
в |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
о |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
Группа |
А |
|
|
|
|
Ga—Al |
Иэ |
— |
8 |
- |
|
О а з + — А 1 3 + |
— 15 |
— 22 |
|||
Ga—In |
|
Иэ |
— |
20 |
— |
горб=1,30 |
A; x G a 3 +=23 5 ккал/г-атом |
|
«я |
Изоморфные смеси |
Литература |
|
|
о.
о
4AlAs—GaAs; AlSb—GaSb [74] Эндокриптно в Al-минера- [1И1
лах
19 GaAs— InAs; GaSb—InSb [74, 140]
<3,а з+_іпз+ |
— |
20 |
— |
31 |
— |
— |
— |
Группа В |
|
|
|
|
|
|
|
Ga—Ge |
Иэ |
— |
8 |
— ' |
4 |
— |
[74] |
Ga3+—Ge2+ |
— |
50 |
— |
18 |
—. |
— |
— |
Ga3+—Ge*+ |
— 30 — 17 — |
— |
•— |
||||
Ga—Sn |
Нэ |
— |
6 |
— |
12 |
— |
[74] |
Ga3 +—Sn2 + |
— 65 — 50 — |
— |
•.•— |
||||
Gas+—Sn4 + |
— 30 — 15 — |
Касситерит |
[162] |
||||
Ga—Zn |
Нэ |
•— |
2 |
— |
4 |
— |
[74] |
Ga3+—Zn2 + |
— |
30 |
— |
19 |
— |
Сфалериты |
[162] |
Ga—Cu |
V |
— |
4 |
— |
4 |
Сплавы Си—20 ат. % Са |
[74] |
Ga3 +—Cu2 + |
— |
0 |
— |
16 |
— |
Галлит, CuGaS2 |
[162] |
Ga—Fe |
? |
— |
5 |
|
7 |
— |
— |
Ga3 +—Fe3 + |
— |
0 |
— |
19 |
— |
Германит |
[153] |
Группа С |
|
|
|
|
|
|
|
Ga—Hg |
I |
— |
14 |
— |
15 |
— |
[74] |
Ga3 +—Hg2 + |
— |
20 |
— 78 |
— |
— |
— |
|
Ga—Pb |
I |
— |
34 |
— |
38 |
— |
[74] |
Ga3 +—Pb2+ |
— |
60 |
— |
94 |
- - |
— |
— |
Ga—Tl |
I |
— |
30 |
— |
46 |
— |
[74] |
6 E . С. Макаров |
|
|
|
|
|
|
161 |
Изоморфные эле менты и ионы
G a 3 + — Т 1 3 + Ga—V Ga»+—V3 + Ga*+—V2+ Ga»+—V*+
Тип диаграммы состояния |
ДХ, ккал/г-атом |
|
5 |
V |
—. |
— |
5 |
— |
70 |
40 |
Изоморфные смеси
s |
X |
с |
|
О |
|
||
< |
|
||
< |
С* |
|
|
|
< |
|
|
|
53 |
|
|
1 |
— |
4 |
Сплавы V—51 ат. % Ga |
|
20 |
— |
— |
— |
42 |
— |
— |
1 |
— |
— |
Литература
[1801
—
—
Совершенный изоморфизм галлия с алюминием и индием проявляется в образовании непрерывных рядов твердых рас творов AlAs — GaAs, AlSb — GaSb, GaAs — InAs, CaSb — InSb. Этот факт указывает на то, что и в других классах соединений; и минералов галлий вступает в изоморфные отношения с ука занными элементами; пределы смесимости зависят от концен трации галлия.
Gd*
|
|
rueT=l,79 |
о |
|
|
о |
о |
|
Г а д о л и н и й : |
A; |
r G d 3 + = |
0,97 А; г о р б = 1 , 8 0 A; |
XGd3+ = |
||||
|
|
|
= |
166 |
ккал/г-атом |
|
|
|
|
|
5: |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
Изоморфные |
Тип |
|
|
-? |
|
|
|
Литерату |
элементы и |
диаграммы |
|
|
Изоморфные смеси |
||||
|
о• |
|
ра |
|||||
ионы |
состояния |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
s |
з: |
о |
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
||
|
|
< |
< |
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Группа А |
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gd—La |
III |
•—. |
4 |
|
8 |
Сплавы Gd—La |
[161] |
|
Gd3 +—La3 + |
— |
20 |
— |
17 |
— |
Минералы TR |
и Y |
[162] |
Gd—Се |
I l l |
— |
1 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Се |
[161]. |
|
Gd3 +—Ce3 + |
— |
6 |
— |
14 |
— |
Минералы TR и Y |
[162]. |
|
Gd3 +—Ce*+ |
— |
24 |
— |
3 |
— |
— |
|
|
Gd—Pr |
I l l |
•— |
2 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Pr |
|
[161]. |
Gd3 +—Pr3 + |
— |
1 |
— |
9 |
— |
Минералы TR и Y |
[162* |
|
Gd—Nd |
I l l |
— |
1 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Nd |
[1611, |
|
Gds+ _ Nd 3 + |
— |
1 |
— |
7 |
— |
Минералы TR и Y |
[1621 |
|
Gd—Sm |
I l l |
— |
1 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Sm |
[161] |
|
Gd3+—Sm3+ |
— |
2 |
— |
3 |
— |
Минералы TR |
и Y |
[1621 |
Gd—Eu |
I l l |
— |
13 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Eu |
[1611 |
|
G d 3 + _ E u 3 + |
— |
2 |
— |
1 |
— |
Минералы TR |
и Y |
1162-1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Изоморфные |
Тип |
s |
|
|
|
|
|
Литера |
|
|
|
|
Изоморфные смеси |
|
|||
элементы и |
циаграммы |
|
|
Я |
о |
|
тура |
|
ионы |
состояния |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
О |
о. |
|
|
|
|
|
< |
< |
|
о |
|
|
|
|
|
< |
< |
|
|
|
||
Gd—Tb |
I I I |
|
1 |
|
3 |
Сплавы Gd—Tb |
|
[161] |
Gd3+—Tb3 + — |
3 |
— |
4 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
|
Gd—Но |
I l l |
— |
2 |
-— |
3 |
Сплавы Gd—Но |
|
[161] |
Gd 3 + — Ho 3 + |
— |
10 |
.— |
7 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
Gd—Er |
I l l |
— |
2 |
—. |
3 |
Сплавы Gd—Er |
|
[161] |
Gd 3 + — Er 3 + — |
8 |
— |
9 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
|
Gd—Tm |
I l l |
— |
3 |
—. |
3 |
Сплавы Gd—Tm |
|
[161] |
Gd 3 + — Tm 3 + — |
14 |
— |
12 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
|
Gd—Yb |
I l l |
— |
3 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Yb |
|
[1611 |
Gd 3 + — Yb 3 + — |
14 |
— |
13 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[1621 |
|
Gd—Lu |
I l l |
— |
3 |
— |
3 |
Сплавы Gd—Lu |
|
[161] |
Gd»+—Lu3+ |
— |
13 |
—. |
14 |
.—• |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
Gd—Y |
I I I |
— |
11 |
— |
3 |
Сплавы Cd—Y |
|
[161] |
G d 3 + _ Y 3 + |
— |
6 |
— |
5 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
Gd—Na |
I? |
— |
5 |
— |
0 |
— |
|
— |
Gd3 +—Na+ |
— |
46 |
— |
0 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
Gd—U |
I |
— |
13 |
— |
3 |
— |
|
[178] |
<3d3 +—U4 + |
— |
14 |
— |
0 |
— |
Минералы TR и U |
|
[162] |
Gd—Th |
I l l , IV? |
— |
0 |
— |
0 |
Сплавы Gd—Th |
|
[178] |
G d 3 + _ T h * + |
— |
1 |
— |
5 |
— |
Минералы TR и Th |
[162] |
|
Gd—Ca |
I |
— |
10 |
— |
0 |
|
|
[74, 161 |
Gd3 +—Ca2+ — |
30 |
— |
2 |
— |
CaF2—38 мол. % |
GdF3 |
[149] |
|
Gd—Sr |
I? |
— |
20 |
— |
11 |
— |
|
— |
Gd3 +—Sr2+ |
— |
41 |
— |
15 |
— |
SrF2 —41 мол. % GdF3 |
[1491 |
|
Gd—Ba |
I? |
— |
21 |
— |
20 |
. — |
|
— |
Gd3 +—Ba*t — |
51 |
— |
38 |
— |
BaF2 —43 мол. % |
GdF3 |
[149] |
|
Группа В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Gd—Zr |
II? |
|
13 . |
16 |
— |
|
— |
|
Gd3 +—Zr*+ — |
29 |
— |
23 |
— |
Gd 2 0 3 — Zr0 2 |
|
[146] |
|
Группа С |
|
|
|
|
|
|
|
|
Gd—Мп |
I , II? |
|
38 |
|
29 |
— |
|
— |
Gd 3 + — Mn 2 + — |
14 — 21 — |
— |
|
— |
||||
Gd 3 + — Mn 3 + — |
94 — 47 — |
— |
|
— |
||||
Gd3 +—MnH- — |
139 |
— |
62 |
— |
— |
|
— |
|
Gd—Sc |
? |
— |
10 |
— |
12 |
— |
|
— |
Gd3 +—Sc3 + |
|
24 |
|
20 |
|
Минералы TR и Y |
[162] |
* См. замечания к церию
6* 163
Ge
Г е р м а н и й : г м е т = 1 , 2 2 |
A; r G e 2 + = 0,73 А; л 0 е 4 - } - = 0,53 A; г о р б = 1,25 А; |
y.G e 2+ = 185 |
ккал/г-атом; y„G e 4+ = 265 ккал/г-атом |
Изоморфные элементы н
ионы
Группа А
Ge—Si
G e 2 + _ S\*+
Ge4 +—Si4 +
Ge—Sn
Ge2 +—Sn2 + Ge4+—Sn24-
G e 2 + _ sn 4 + Ge4 +—Sn4 +
Группа В
Тип диаграммы! состояния
I I I
—
—
I I
—
—
—
Q |
|
|
|
|
|
|
Литература |
<\J |
|
S5 |
|
Изоморфные смеси |
|||
•Ч |
|
|
|
||||
|
|
1 |
о |
|
|
|
|
a |
|
a< |
|
|
|
|
|
|
< |
< |
< |
|
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
14 |
Сплавы |
Ge—Si; |
[74, |
|
|
— |
|
|
Mg2 Si—Mg2 Ge |
140] |
||
75 |
74 |
|
|
|
— |
— |
|
5 |
— |
26 |
|
Ge02 —Si02 ; эндокриптно |
[ I l l , |
||
|
|
|
|
с кремнием в силика |
146] |
||
|
|
|
|
тах; |
германат — сили |
|
|
— |
|
— |
|
катные |
системы |
[74, |
|
15 |
16 |
Аргиродит |
Ag8 (Sn, Ge) S6 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
111, |
|
|
|
|
|
|
|
140] |
15 |
|
28 |
|
GeTe—SnTe |
— |
||
95 |
|
43 |
|
|
|
|
— |
80 |
— |
28 |
|
|
|
|
— |
0 |
34 |
— |
Mg2 Ge—Mg2 Sn |
[181] |
Ge—Zn |
I I |
|
10 |
|
8 |
Sr(Ge, Zn) |
|
[74, |
Ge2+—Zn2+ |
— |
|
— |
|
— |
|
|
182] |
20 |
1 |
Сульфидные минералы |
[162] |
|||||
Ge4 +—Zri2+ — |
60 |
— |
40 |
— |
— |
|
— |
|
Ge—Fe |
V |
— |
3 |
— |
12 |
Сплавы Fe—20 ат. |
% Ge |
[74] |
|
|
|
|
|
|
Различные фазы |
систе |
|
Ge4 +—Fe3 + |
— |
ЗО |
— |
21 |
— |
мы (Fe—Ge) |
|
[153, |
Германит |
|
|||||||
Ge—As |
— |
— |
|
— |
|
|
|
162] |
0 |
9 |
Сульфидные минералы |
[162] |
|||||
Ge4 +—As5 + — |
35 |
— |
15 |
— |
Германит |
|
[153] |
|
Ge—Mn |
— |
|
7 |
|
12 |
— |
|
|
Ge2 —Mn2 + — |
5 |
— |
10 |
—. |
|
|
|
|
Ge2 +—Mn3 + — |
75 |
— |
11 |
— |
МпТе—GeTe |
|
[183] |
|
Ge4 +—Mn2 + — |
85 |
— |
51 |
— |
—. |
|
.— |
|
Ge4 +—Mn3 + — |
5 |
— 25 |
— |
— |
|
|||
Ge—Pb |
II |
— |
44 |
— |
44 |
— |
|
[74] |
Ge2+—Pb2 + |
|
10 |
— |
65 |
— |
|
|
|
Ge4 +—Pb2 + — |
90 |
126 |
— |
|
|
|
||
Ge2 +—Pb4 + — |
60 |
|
15 |
— |
|
|
|
|
Ge4 +—Pb4 + |
|
20 |
|
59 |
|
Mg2 Ge—ЗО мол. % Mg2 Pb |
[184) |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
І |
Є |
|
|
|
|
|
Изоморфные |
сз |
|
|
|
|
СП |
|
с к |
|
|
|
|
|
||
элементы и |
а |
|
|
|
Изоморфные смеси |
ft |
|
й 3 |
|
|
|
||||
|
& 1 |
|
|
|
|
|
Р |
|
|
s |
X |
|
|
СЗ |
|
|
5 5 |
|
К |
|
|
|
|
|
о |
< |
< |
< |
< |
|
|
|
H u |
|
|
||||
Группа С |
|
|
|
|
|
|
|
Ge—In |
II |
ЗО |
ЗО |
11 |
24 |
-—. |
Ц74] |
Ge2+—In3 + |
— |
— |
— |
Халькогениды |
—- |
||
Ge4 +—In3 + |
|
50 |
|
53 |
—. |
.— |
|
Ge—Ga |
II |
.— |
8 |
— |
4 |
|
[74] |
Ge?+—Ga3+ |
|
50 |
— |
18 |
— |
Германит |
[153] |
Ge4 +—Ga3 + |
|
ЗО |
— |
17 |
— |
— |
|
Ge—Al |
I I |
— |
17 |
— |
0 |
|
[74) |
Ge 4 + — Al 3 + |
|
45 |
. |
4 |
|
— |
. |
Gea+—Al3 + |
|
35 |
43 |
|
|||
Ge—Sb |
I I |
— |
18 |
— |
16 |
_ |
[741 |
Ge2+—Sb3+ |
.— |
5 |
|
4 |
|
|
. |
Ge4 +—Sb3 + |
75 |
|
44 |
.— |
|
||
Ge 4 + _ Sb 5 + |
|
ЗО |
|
17 |
|
. |
|
Ge—Au |
I I |
— |
18 |
61 |
8 |
.— |
[74] |
Ge4 +—Au3 + |
|
35 |
|
— |
|
||
Gea+—Au3 + |
|
45 |
— |
16 |
|
|
— |
Ge2+—Au+ |
|
25 |
88 |
|
|
||
Ge—Ті |
TiGe |
— |
20 |
— |
12 |
Р-(Ті—9 ат. % Ge) |
[74] |
Ge4 + —Ti4 + |
|
15 |
|
28 |
|
|
|
Совершенная изоморфная смесимость для германия воз можна лишь с кремнием, как в элементарной системе Ge — Si„ так и в германидах-силицидах, германатах-силикатах и других классах соединений. Очевидно, и с серым оловом (структура типа алмаза) элементарный германий мог бы образовывать непрерывные твердые растворы, но из-за больших эксперимен
тальных |
трудностей система a-(Sn — Ge) не |
изучена. |
Однако |
|||
в ряде интерметаллических и халькогенидных |
систем |
германий |
||||
и олово |
обладают |
совершенным |
изоморфизмом, |
например |
||
GeTe — SnTe, Mg2 Ge — Mg2 Sn и т. д. |
|
|
|
|
||
Интересный случай |
изоморфизма |
германия |
и цинка |
найден |
во «внутреннем твердом растворе» соединения Sr(Gei, Zni), изоэлектронном аналоге SrGa2 (структурный тип А1В2 ), где в положениях атомов галлия статистически размещены атомы германия и цинка [182]. Однако здесь возможен упорядочен ный вариант структуры типа Biln 2 , описанный в работе [185]. Упорядоченный вариант изоморфизма ионов германия и цинка найден в структуре германиевого аналога виллемита Zn2 Ge04 [186].
Ограниченный |
изоморфизм |
германия |
с Zn, |
Ga, Fe, In, |
As, |
|||
Pb и Мп имеет |
большое минералого-геохимическое |
значение, |
но |
|||||
недостаточно детально |
изучен. |
|
|
|
|
|
||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
В о д о р о д : г к р и с т |
= |
0,36 |
А; г н + = |
0,00 А; г н — |
-= 1,53 |
А°; |
л о р б = 0 , 2 5 |
А; |
|
|
|
1 = 315 |
ккал/г-атом |
|
|
|
|
Изоморфные элементы и
ИОНЫ
Н— F
Н- — F -
Тип диаграммы СОСТОЯНИЯ
Соед.
HF
—
3 |
|
|
|
|
s |
5? |
|
С ' |
|
|
|
Изоморфные смесн |
||
а |
6 |
|
||
X |
О |
|
||
* |
|
|||
|
о, |
О |
а. |
|
< |
< |
< |
< |
|
|
77 |
|
100 |
|
|
— |
12 |
— L1F—60 мол. % L i H |
Литература
[176]
Исчезающе малый размер положительного иона водорода — протона — исключает его изоморфизм «атом за атом» с другими катионами. Внедряясь в нейтральные молекулы, например мо лекулы воды, протон передает им свой заряд и сообщает свой ства комплексного катиона, например Н + + Н г О - > Н 3 0 + . Ион гидрония Н 3 0 + широко котируется в минералогии и неоргани ческой химии как изоморфный заместитель крупных катионов
щелочных |
элементов, например |
калия |
в |
фармакосидерите |
||
(К, H 3 0 ) { F e 4 [ A s 0 4 ] 3 ( O H ) 4 } - 6 Н 2 0 |
[111], |
где |
предполагается |
|||
совершенный изоморфизм |
К + ^ С Н з О ^ . |
Однако |
структурный |
|||
механизм |
этого замещения |
экспериментально |
еще не изучен. |
|||
Твердые растворы внедрения водорода в структуру пере |
||||||
ходных металлов, например |
водорода в палладии, |
не относятся |
||||
к изоморфным смесям, они являются соединениями |
переменного |
|||||
состава. Природа связи в них недостаточно |
ясна. |
|
Единственным хорошо изученным к настоящему времени случаем «чистого» изоморфизма водорода с другими элементами является изоморфизм отрицательных ионов водорода и анионов фтора в твердых растворах фторид-гидридов лития (см. таб лицу). Замечания к этому случаю сделаны выше в коммента риях к фтору.
Гидроксильные замещения будут рассмотрены ниже в заме чаниях к кислороду.
Н е
оо
Г е л и й : г„рист = 1,22 А; г о р б = 0 , 2 9 А.
В отношении гелия справедливы замечания, сделанные для аргона.
HF
|
Г а ф н и й : |
г м е т = |
1,58 А; |
r H f 4 + |
= 0,78 А; |
г 0 р |
б = 1,55 |
А; |
|
|||
|
|
|
|
|
^ Н { 4 + = |
180 |
ккал/г-атом |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
Изоморфные |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
« |
||
я |
|
a<u |
|
|
|
|
|
|
|
|||
элементы и |
™rc к=: |
*t |
|
|
|
Изоморфные смеси |
>> |
|||||
- |
- |
- |
с |
|||||||||
ионы |
«Я |
|
|
|
|
|
га |
|||||
|
|
^ о |
|
|
|
|
|
|
<и |
|||
|
|
с |
н |
|
a> |
о |
|
|
|
|
|
£ |
|
| |
ё |
< |
< |
v. |
< |
|
|
|
|
||
|
Н 5 |
< |
|
|
|
|
|
|||||
Группа |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hf—Zr |
|
III |
— |
0 |
_1 |
0 |
Сплавы Zr—Hf |
|
[74} |
|||
H f 4 + — Z r 4 + |
— |
15 |
— |
— |
Цирконы и др.; Zr-мине- |
[111, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ралы: Zr0 2 — Hf0 2 |
146, |
|||
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
162} |
Hf—Ті |
|
I l l |
8 |
3 |
11 |
Сплавы Ті—Hf |
|
[74] |
||||
H f 4 + — T i 3 + |
— 35 |
— |
— |
|
|
— |
|
|
||||
H f 4 + — T i 4 + |
— |
70 |
15 |
— |
Вместе с Zr в Ті-мине- |
[1621 |
||||||
Hf—Nb |
I l l |
|
10 |
|
7 |
ралах |
|
|
[74] |
|||
|
|
Сплавы Nb—Hf |
|
|||||||||
Hf 4 + — Nb 4 + |
— |
40 |
— |
5 |
— |
|
[162J |
|||||
Танталониобаты |
|
|||||||||||
Hf4 +—Ш°+ |
— |
50 |
— |
13 |
— |
|
|
— |
|
|
||
Hf—Та |
|
I l l |
— |
8 |
— |
7 |
Сплавы Та—Hf |
|
[74] |
|||
Hf 4 + — Ta 5 + |
— |
30 |
— |
15 |
— |
Танталониобаты |
|
[1621 |
||||
Группа В |
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hf—и |
|
I l l |
3 |
|
13 |
Сплавы |
Hf—U |
|
[178, |
|||
H f 4 + — u 4 + |
— |
0 |
— |
25 |
— |
Вместе с |
Zr в U-минера- |
187] |
||||
[11U |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
лах. Цирконы и др. |
162] |
|||
|
|
|
|
— |
|
— |
|
минералы Zr |
|
— |
||
Hf—Sc |
|
— |
3 |
3 |
|
|
— |
|
||||
Hfi+—Sc3 + |
10 |
— |
4 |
— |
Тортвейтит |
|
[111J |
|||||
Группа С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hf—Th |
III? |
|
13 |
|
16 |
|
|
— |
|
— |
||
Hf 4 + — Th 4 + |
— |
15 |
— |
31 |
— |
Минералы Zr, U , |
Th |
[111, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1621 |
Hf—Y |
|
— |
•> |
15 |
— |
19 |
|
|
— |
|
— |
|
H f 4 + — Y 3 + |
— 20 |
— 18 |
— |
|
|
— |
|
— |
||||
Hf—Ca |
— |
|
25 |
— |
16 |
|
|
— |
|
— |
||
Hf4 +—Ca2+ |
45 |
— |
27 |
— |
|
|
— |
|
— |
|||
В |
изученных |
до |
настоящего |
времени |
металлических |
систе |
||||||
мах |
гафний |
|
образует непрерывные |
ряды |
твердых |
растворов с |
Zr, Ті, Nb, Та, U, Th. С этими же элементами, и в первую оче редь со своим кристаллохимическим близнецом и минералоги ческим «покровителем» — цирконием, — гафний вступает в изо
морфные отношения |
в окислах и силикатах как в |
природных |
|
минералах, так |
и в |
искусственных неорганических |
системах. |
Изоморфизм |
гафния со скандием, иттрием, редкоземельны |
||
ми элементами, |
кальцием и другими щелочноземельными эле |
||
ментами изучен |
недостаточно. |
|
і
HG
Р т у т ь : r M e T = = l , 5 0 A; / - H g 2 + = l , 1 0 А; г о р б = 1 , 5 0 A; XHg 2 + = 215 ккал/г-атом
3
2
Изоморфные |
s |
|
элементы |
ЇЙ * |
|
и ионы |
H |
X |
ag g £
Группа А
-атом |
|
« |
/г |
Изоморфные смеси |
о. |
|
||
к |
>1 |
|
VD |
о. |
|
<s |
и |
|
<О |
к |
H g - Z n |
II Э |
— |
12 |
— |
11 |
— |
|
[74] |
|
Hg2+—Zn2 + |
|
|
10 |
|
49 |
|
Сульфиды, селениды: |
|
[111, |
|
|
|
|
|
|
|
ZnS—HgS; ZnSe—HgSe; |
140, |
|
|
|
|
|
|
|
|
ZnTe—HgTe |
|
188] |
H g - C d |
IV |
|
— |
14 |
— |
3 |
Сплавы Hg—Cd |
|
[74] |
Hg 2 + — Cd 2 + |
•— |
|
20 |
— |
13 |
— |
CdTe—HgTe; CdS—HgS; |
[140, |
|
|
|
|
|
|
|
|
CdSe—HgSe |
|
188] |
H g - I n |
II |
? |
— |
5 |
.— |
3 |
— |
|
[74] |
Hg2+—ІП3 + |
— |
|
0 |
•— |
36 |
— |
HgTe—InAs |
|
[188] |
|
|
|
|
|
|
|
HgSe—51 мол. °o In2 Se3 ; |
|
|
Группа В |
|
|
|
|
|
|
HgTe—52 мол. % In2 Te3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[74] |
|
H g - F e |
I |
? |
— |
19 |
— |
7 |
— |
|
|
Hg2+_Fe2+ |
— |
|
— |
— |
50 |
— |
Блеклая руда |
|
|
H g - C u |
I , II? |
•— |
18 |
— |
11 |
— |
|
[74] |
|
Hg2+ _ Cu 2 + |
— |
|
20 |
— |
53 |
— |
Колорадоит, блеклая |
|
[111, |
|
|
|
|
|
|
|
руда |
|
153] |
H g - A s |
V |
|
— |
4 |
— |
7 |
Сплавы Ag—37 ат. 96 Hg |
[74, |
|
Hg 2 + — As 3 + |
|
|
35 |
|
24 |
|
кондебергит |
|
153] |
— |
|
— |
— |
— |
|
— |
|||
Hg—Au |
V |
|
•— |
4 |
— |
11 |
Сплавы Au—20 ат. % |
Hg |
[74] |
H g 2 + — A u 2 + |
— |
|
15 |
— |
30 |
— |
— |
|
[74] |
Hg—Pb |
I I , |
V |
— |
17 |
— |
20 |
Сплавы Pb—23 ат. % |
Hg |
|
Hg 2 + — Pb 2 + |
— |
|
50 |
— |
9 |
— |
— |
|
[153] |
Группа С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H g - T i |
V ? |
|
— |
14 |
— |
27 |
Сплавы р-Т1— |
|
[74] |
H g 2 + — T i + |
|
|
75 |
|
34 |
|
20 ат. 96 Hg |
|
|
— |
|
— |
— |
— |
|
— |
|||
Hg—Ga |
I |
|
— |
14 |
— |
15 |
— |
|
[74] |
Hg2 +—Ga3 + |
— |
|
20 |
. — |
78 |
— |
— |
|
|
H g - B i |
I I |
э |
— |
3 |
— |
7 |
— |
|
[74] |
H g 2 + — B i 3 + |
— |
|
20 |
— |
15 |
— |
— |
|
— |
Hgs+—Bi*+ |
— |
|
45 |
— |
49 |
— |
— |
|
— |
Ртуть не имеет изоструктурных аналогов среди химических элементов и, следовательно, не обладает совершенным изо морфизмом ни с одним из элементов в металлических системах.
Совершенный изоморфизм атомов ртути с Cd, Zn и In про является в непрерывных рядах твердых растворов ковалентных халькогенидных соединений, примеры которых приведены в таблице.
Широким |
изоморфизмом |
ртуть обладает |
с Pb, ТІ, |
Ag, Au, |
Си и Fe как |
в сплавах, так |
и в минералах |
(блеклая |
руда). |
і 68
Но5
Г о л ь м и й : |
л м е т = |
1,76 А; гНоз+ |
= 0,91 А; / - о р б = |
1,75 |
А; |
|
|
||||
|
|
|
%иоз+ |
= 156 |
ккал/г-атом |
|
|
|
|
|
|
Изоморфные |
|
|
|
|
|
Изоморфные смеси |
|
||||
элементы |
|
|
|
|
|
|
|||||
и ионы |
|
|
н |
х |
Ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
си |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа А |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Но—La |
III |
6 |
|
11 |
Сплавы Но—La |
|
|
[161] |
|||
Н о 3 + — L a 3 + — |
9 |
— |
28 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
||||
Но—Се |
111 |
— |
3 |
—. |
6 |
Сплавы Но— Се |
|
|
[161] |
||
Но 3 + — Се 3 + — |
4 |
— |
18 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
||||
Но3 +—Се*+ — |
34 |
— |
3 |
— |
|
— |
|
|
|
— |
|
Но—Рг |
III |
— |
3 |
.—. |
6 |
Сплавы Но—Рг |
|
|
[161] |
||
Н о 3 + — Р г 3 + |
— |
9 |
— |
17 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
|||
Но—Nd |
I I I |
.—. |
3 |
— |
6 |
Сплавы Но—Nd |
|
|
[161] |
||
Н о 3 + — N d 3 + — |
11 |
— |
14 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[162] |
||||
Но—Sm |
I I I |
— |
2 |
— |
6 |
Сплавы Но—Sm |
|
|
[161] |
||
Н о 3 + — S m 3 + — |
12 |
— |
8 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
|||
Но—Eu |
I I I |
— |
15 |
— |
6 |
Сплавы Но—Ей |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — E u 3 + |
— |
12 |
— |
10 |
— |
Минералы TR и Y |
|
[1621 |
|||
Но—Gd |
III |
— |
2 |
— |
3 |
Сплавы Но—Gd |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — G d 3 + — |
10 |
— |
7 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
|||
Но—Tb |
III |
— |
1 |
— |
0 |
Сплавы Но—Tb |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — T b 3 + — |
7 |
— |
2 |
—- |
Минералы TR |
и Y |
|
[162]. |
|||
Но—Dy |
III |
— |
1 |
.— |
0 |
Сплавы Но—Dy |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — D y 3 + — |
4 |
— |
1 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
|||
Но—Ег |
I I I |
— |
1 |
.— |
0 |
Сплавы Но—Ег |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — Е г 3 + — |
2 |
— |
2 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
|||
Н о - Т т |
I I I |
.— |
1 |
—. |
0 |
Сплавы Н о — Т т |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — Т т 3 + |
— |
14 |
— |
5 |
—. |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
||
Но—Yb |
I I I |
— |
2 |
— |
0 |
Сплавы Но—Yb |
|
|
[161] |
||
К о 3 + — Y b 3 + |
— |
4 |
— |
6 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[1621 |
||
Но—Lu |
I I I |
— |
1 |
— |
0 |
Сплавы Но—Lu |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — L u 3 + |
— |
3 |
— |
7 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
||
Но—Y |
I I I |
— |
3 |
— |
6 |
Сплавы Но—Y |
|
|
[1611 |
||
Н о 3 + — Y 3 + |
— |
4 |
— |
1 |
— |
Минералы TR |
и Y |
|
[162] |
||
Но—Na |
— |
— |
7 |
— |
3 |
|
— |
|
|
|
— |
Но 3 + — Na+ — 38 |
— |
7 |
— |
|
— |
|
|
|
— |
||
Но—U |
I |
— |
15 |
— |
0 |
|
— |
|
|
[178] |
|
Н о 3 + — U 4 + |
— |
34 |
— |
7 |
— |
Минералы TR |
и U |
|
[162] |
||
Но—Th |
I I I , |
— |
2 |
— |
3 |
|
|
|
|
|
[161] |
|
IV? |
|
— |
|
— |
|
|
|
|
|
|
Н о 3 + — T h 4 + |
— |
14 |
12 |
Минералы TR |
и Th |
[162] |
|||||
Но—Са |
I |
— |
12 |
|
3 |
|
—• |
|
|
— |
|
Н о 3 + — С а 2 + |
.— |
20 |
— |
9 |
— |
CaF2 —38 |
мол. % |
HoF3 |
[149] |
||
Но—Sr |
I? |
— |
22 |
|
14 |
|
— |
|
|
— |
|
Н о 3 + — S r 2 + |
— |
31 |
— |
25 |
— |
SrF2 — 41 |
мол. |
% |
HoF3 |
[149] |
|
Но—Ва |
I? |
— |
25 |
—. |
23 |
|
— |
|
|
— |
|
Н о 3 + — В а 2 + |
|
41 |
|
47 |
|
BaF2 — 42 мол. |
96 HoF3 |
[149] |
|
Типдигаграммьі СОСТОЯ]пня |
Изоморфные |
|
элементы |
|
и ноны |
|
Группа |
В |
Но—Zr |
II? |
Н о ^ — Z r * + — |
|
Группа |
С |
Но—Мп |
I , II? |
Но 3 + — М П 2+ — Но 3 + — Мп 3 + —
Но—Sc
Н о 3 + — S c 3 + —
1
S
в
<у |
|
5? |
о* |
Изоморфные смеси |
Й |
Н |
о |
to |
|
|
|
|||
|
о |
v.- |
<1 |
|
|
|
< |
|
|
— |
11 |
|
13 |
|
44 |
— |
15 |
— НозОз—Zr03 |
|
|
35 |
|
25 |
— |
14 |
— |
14 |
— |
|
104 |
|
38 |
— |
— |
— |
9 |
— |
9 |
— |
44 |
— |
12 |
— |
Минералы TR и Y |
Литерг»тура
[146]
—
—
—
—
[162]
* См. замечания к церию и лантану.
Г
И о д : гкріісг=\,35К; |
rt— =2,20&; г о р б = |
3
Изоморфные
элементы в ионы
Группа А
Группа В
I—Вг
I - — В г -
Группа С
I — At
I——At— A t 7 +
« |
|
|
1 |
|
С |
- |
|
с |
- |
t- я |
|
a |
||
§oс ° |
|
<\» |
К |
|
4 |
X |
|
|
|
s g |
ъг « |
|
||
H |
8 |
X |
и |
|
< |
к |
< |
||
|
|
|
|
IBr — 18
—45 —
?—
—— —
55
г? |
vo |
я |
|
о |
a, |
<v. |
^° |
|
< |
22
12 —
22
—
24
1,40X; %г— = 375 ккал/г-атом
|
ее |
Изоморфные смеси |
о. |
>> |
|
|
еа |
|
1- |
|
о. . |
|
X |
В бромидах: |
t m ] |
І-кераргнрит |
|
—
* См. замечания к брому.