31. Основы крсиатллохимии: морфотропия и полиморфизм

Морфотропией(П. Грот)(морфо–формат, тропас-изменен.) называется резкое изменение кристаллической структуры в закономерном ряду химических соединений при сохранении количественного соотношения структурных единиц. Пример -сфалерит ZnS, троилит FeS, ольдгамит СаS принадлежат к трем различным структурным типам: сфалерита, никелина и галита соответственно. Изменение структуры вызвано заменой катиона при том же анионе и отношения атомных количеств катиона и аниона 1:1. По существу, только морфотропия вполне соответствует духу закона Гаюи: химически различные вещества обладают и различным кристаллическим строением .Полиморфизм(Э.Митчерлих)-частицы одинаковых по составу вещ-в образуют разные структуры. Например углерод(кубический алмаз,гексагональный графит)Полиморфизм по отношению к элементам часто называю аллотропией. Возникновение полиморфных модификаций одного и того же вещ-ва вызываются различными физико-хим. Условиями(температура,давление) и характером окружающей среды. Полиморфные превращения можно считать фазовыми аналогичн переходу из одного агрегатн. состояния в другое.

32.Основы кристаллохимии: политипия и изоморфизм

Политипия(Г.А. Баумгауэр) – Способность одного и того же вещества кристаллизоваться в нескольких слоистых структурных модификациях, различающихся только поворотом или порядком чередования слоёв. Политипию иногда рассматривают как одномерный полиморфизм. Политипизм имеет свои физико-химические особенности. В противоположность полиморфным модификациям, которые обладают своими полями устойчивости и образуются при разных Т и Р, для политипов пока невозможно точно указать границы их существования. Кроме того, обычно одновременно кристаллизуется смесь нескольких политипов, которые могут образовывать срастания друг с другом даже в одном монокристалле. Более того, в отличие от полиморфных модификаций политипы имеют почти точно совпадающие физические свойства.Изоморфизм(Э.Митчерлих)-взаимное замещение химически различных компонентов в эквивалентных позициях кристаллической структуры. В результате изоморфизма образуются твёрдые растворы замещения. При изоморфизме в минералах химические элементы (атомы или ионы) замещают друг друга в кристаллической решетке минерала не меняя при этом его структуру (Собственно изоморфизм). (При изменении структуры процесс называется изодиморфизмом). Изоморфные вещества могут кристаллизоваться совместно, давая смешанные кристаллы - изоморфные смеси. Эти смеси образуются лишь тогда, когда замещающие друг друга частицы (атомы, ионы, молекулы) близки по своим эффективным размерам. Согласно правилу Гольдшмидта, образование изоморфных смесей с широким диапазоном концентраций возможно при тождестве знака заряда и близкой поляризуемости замещающих друг друга атомов или ионов, если их ионные радиусы различаются не более чем на 15%. Если два вещества дают изоморфные смеси любых концентраций (непрерывный ряд твердых растворов), то изоморфизм называют совершенным. В противном случае говорят о несовершенном изоморфизме. Совершенный изоморфизм характерен только для изоструктурных веществ, имеющих сходное пространственное расположение атомов или ионов и поэтому сходные по внешней форме кристаллы.