ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изоморфизм из "Радиохимия" Многие процессы соосаждения и адсорбции основаны на явлении изоморфизма. В 1909 г. Стремгольм и Сведберг высказали мысль о роли изоморфизма нри соосаждении радиоактивных элементов с кристаллическими осадками. Им удалось, используя это явление, доказать природу некоторых продуктов радиоактивного распада актиниевого и ториевого рядов. [c.42] Изоморфизм был открыт Митчерлихом в 1819 г., которьш установил, что аналогичные по химическому составу вещества сходных по свойствам химических элементов кристаллизуются в одинаковых или близких формах. Изоморфными, например, являются кристаллы углекислых солей цинка, магния, железа(II), марганца, кадмия и кальция. Ромбоэдрические кристаллы этих солей имеют угол а, соответственно равный 103°28, 103°21, 103°04, 102°50 102° 30, 101° 55. [c.42] ДЫМИ растворами (смешанными кристаллами), что является основным признаком изоморфизма. [c.43] Не все вещества, имеющие одинаковую кристаллическую структуру, образуют смешанные кристаллы. По Митчерлиху, изоморфными могут быть вещества с одинаковой кристаллической структурой, имеющие одинаковое число атомов, связанных одинаково в молекуле. В то же время, по мнению Митчерлиха, образование смешанных кристаллов служит доказательством не только близости кристаллической формы двух веществ, но и одинакового типа строения соединений, одинаковой степени окисления их структурных единиц и в ряде случаев — близости химических свойств, образующих соединение элементов. [c.43] Изоморфизм, следовательно, позволяет определить сходство двух соединений по строению, кристаллической структуре и степени окисления входящих в них элементов, а в ряде случаев — химическую близость элементов. Митчерлих, например, установил по изоморфизму селената и сульфата калия формулу открытой им селеновой кислоты. По изоморфизму окиси алюминия и железа с окисью хрома СггОз Берцелиус установил правильные формулы этих окислов. Менделеев использовал явление изоморфизма для установления химической близости элементов при их систематике. [c.43] Однако возможности определения химической близости элемен-. тов, близости состава соединений и даже степени окисления элементов по изоморфизму ограничены. [c.43] Уже Митчерлихом было обнаружено явление так называемого изодиморфизма, которое заключается в том, что сходные по химическому составу вещества, но с разной кристаллической структурой могут образовывать смешанные кристаллы. Так, сульфат марганца при температуре выше 8,6° С кристаллизуется в триклинной системе с пятью молекулами воды, а ниже 8,6° С — в моноклинной системе с семью молекулами воды. Сульфат железа при температуре ниже 56,6° С кристаллизуется в моноклинной системе с семью молекулами воды. При 0°С сульфаты железа и марганца образуют непрерывный ряд смешанных кристаллов семиводных солей. Но и при 20° С при избытке в растворе сульфата железа выделяются твердые растворы семиводных сульфатов в моноклинной системе, а при избытке сульфата марганца — твердые растворы пятиводных гидратов в триклинной системе, т. е. образуются два типа смешанных кристаллов. В первом случае сульфат марганца кристаллизуется в несвойственной ему кристаллической форме, а во втором случае — сульфат железа. Для такого типа смешанных кристаллов наблюдается верхняя граница смешиваемости, после перехода которой кристаллы распадаются на две фазы. [c.43] Для изоморфизма недостаточно сходства соединений по составу и по величине радиуса ионов. Это можно иллюстрировать на примере соединений Na l и u l, для которых радиусы катионов одинаковы (0,98 A), но неодинаковы поляризующие свойства иона натрия и меди(1). Вследствие этого Na l и u l не образуют смешанных кристаллов. [c.44] Идеально изоморфными должны быть соединения, содержащие разные изотопы одного химического элемента. Но и для этого случая нри большой зазнице размеров изотопных атомов, например для К НгР04 и изоморфизм не имеет места. [c.44] НОЙ температуре, но не образует их с хлористым литием а = = 5,13А), так как слишком велико различие постоянных решеток. Относительно большее различие постоянных решеток у пары Na l—Li l, чем у нары NaMnP04 — LiMnP04 при одной и той же разнице в размерах катионов приводит к тому, что первая пара не дает, а вторая дает смешанные кристаллы. [c.45] Современные представления об изоморфизме целиком базируются на изучении кристаллических решеток соедрнений. В настоящее время различают пять видов смешанных кристаллов. [c.45] Вернуться к основной статье