Кристаллическая структура и изоморфизм

В книге дан популярный, но вполне современный обзор кристаллохимии, в котором гармонично сочетаются сведения о кристаллической структуре, изоморфизме, полиморфизме и других характеристиках связей между химическим составом минералов и их кристаллическим строением. Приведены данные о решетке, элементарной ячейке, координатах атомов в ячейке, пространственных группах симметрии, их современных обозначениях и т. д. [c.4]

Методы рентгеноструктурного анализа в последнее время широко применяются при изучении строения химических соединений. Наиболее исчерпывающие сведения о строении того или иного соединения получают в результате полного рентгеноструктурного исследования, приводящего к расшифровке кристаллической структуры. Такое исследование дает координаты всех атомов в элементарной ячейке соединения, определяет длины и углы связей между атомами. Результаты расшифровки структуры позволяют сделать выводы о характерных координациях тех или иных атомов, о природе химической связи между ними, о возможном изоморфизме и т. п. они служат также в качестве исходных данных для квантово-химических расчетов. Расшифровка кристаллической структуры представляет собой самостоятельное довольно сложное и длительное исследование, выполняемое обычно специалистами в области рентгеноструктурного анализа. Поэтому ее трудно осуществить в практике обычных химических исследований. [c.50]

Кристаллическая структура тетрафенилсилана была определена кристаллографическими методами при помощи рентгеновских лучей [1443, 1638, 051, 052]. Изучение изоморфизма [799] тетра-фенилзамещенных IV группы элементов (углерод, кремний, германий, олово, свинец) дало очень интересные сравнительные данные для этих элементов [807, 2270]. [c.231]

Рассмотрены физические свойства, кристаллические структуры, явления изоморфизма полимеров виниловых соединений. [c.529]

Следует отметить, что учение об изоморфизме до сих пор еще нельзя считать окончательно разработанным даже в ряде основных его положений. Так, например, изоморфизм по представлениям В. Гольдшмидта и Г. Гримма не позволяет объяснить образование смешанных кристаллов веществами, которые отличаются и по своей химической формуле и по кристаллической структуре. [c.26]

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]

В радиохимии особое внимание уделяется тому, чтобы осадок носителя был изоморфен с аналогичным соединением микрокомпонента. Это означает, что носитель и микрокомпонент должны иметь идентичную кристаллическую структуру. В этом случае атомы микрокомпонента легко могут замещать атомы носителя в кристаллической решетке. Основываясь на этом явлении, можно легко подобрать осадок, который будет захватывать достаточно большие количества радиоактивного микрокомпонента. Нес.мотря на то что н.меется много примеров изоморфного соосаждения, в частности соосаждение радия бариевыми солями, значение явления изоморфизма в процессе радиохимического осаждения нередко преувеличивается. Очень часто в осадке носителя могут содержаться микроконцентрации, а в ряде случаев очень вы- [c.34]

После кристаллографического введения автор рассматривает основные геометрические закономерности кристаллохимии, затем основные положения учения о химической связи. На ряде примеров пока зана зависимость свойств кристаллов от характера и типа связи. Далее речь идет о таких фундаментальных понятиях кристаллохимии, как полиморфизм, изоморфизм, дефекты кристаллических структур и частично упорядоченные образования. [c.7]

Деление на истинные и аномальные смешанные кристаллы тесно связано с понятием изоморфизма (в его первоначальной формулировке), которое сыграло большую роль в изучении явлений сокристаллизации. Первоначально [56] под изоморфизмом понимались химическая аналогия двух веществ, одинаковый химический тип строения, а также близкое сходство или идентичность кристаллических форм (одинаковая кристаллическая структура и близкие параметры кристаллической решетки) и связанная с этим способность атомов, ионов или молекул замещать друг друга в кристаллах (частица на частицу) с образованием смешанных кристаллов. В дальнейшем, с появлением рентгеноструктурного анализа понятие изоморфизма модифицировалось. Гримм [57] сформулировал следующие три необходимых условия для образования смешанных кристаллов полярных соединений 1) химический тип строе- [c.62]

Хотя новые представления об изоморфизме существенно расширили круг веществ, способных к образованию смешанных кристаллов, они не позволили объяснить все явление в целом, в частности образование-смещанных кристаллов веществами, различающимися и но химической формуле, и по кристаллической структуре, К тому же Хлопин и Никитин [58] установили существенное различие между изоморфизмом в духе Митчерлиха и изоморфизмом Гримма. Поэтому до сих пор принята классификация, по которой смешанные кристаллы, образующиеся из веществ, не являющихся химическими аналогами, называют аномальными смешанными кристаллами. [c.63]

Изоморфизм мономерных звеньев представляет собой новый, интересный случай изоморфизма, так как изоморфные мономерные звенья одной цепи нельзя отделить друг от друга физическими методами. Наблюда.ются три случая изоморфизма мономерных звеньев оба мономера образуют кристаллические гомополимеры, имеющие кристаллическую структуру одного и того же типа и близкие постоянные решетки оба гомополимера кристаллические, но отличаются кристаллической структурой (изодиморфизм), и только один из двух гомополимеров является кристаллическим. [c.189]

Примером первого типа изоморфизма мономерных звеньев могут служить сополимеры стирола с о-фторстиролом, которые являются кристаллическими во всем диапазоне составов. Они имеют одинаковую кристаллическую структуру и неизменные постоянные решетки в направлении вдоль оси цепи постоянные лишь несколько изменяются в перпендикулярных направлениях. [c.189]

Изоморфизм второго типа (изодиморфизм) мономерных звеньев проявляется в сополимерах стирола и п-фторстирола в которых кристаллические структуры гомополимеров имеют различные типы симметрии (спирали 3] и 41 соответственно). Сополимеры, более богатые стиролом, имеют структуру стирола Зь а более богатые п-фторстиролом в свою очередь имеют кристаллическую структуру, соответствующую стабильной форме поли-п-фтор-стирола [c.189]

Изоморфизм цепей наблюдается, например, при совместной кристаллизации изотактического полистирола и кристаллического сополимера стирола с п-метилстиролом, так как оба компонента обладают одинаковой кристаллической структурой, одинаковым периодом идентичности вдоль цепей и обнаруживают лишь небольшие различия в экваториальных параметрах решетки. [c.82]

Свойство некоторых веществ, близких по химической природе и кристаллической структуре, но различных по составу, кристаллизоваться из раствора с образованием смешанных кристаллов называется изоморфизмом, а такие вещества — изоморфными (т. е. имеющие одинаковую форму). Явление изоморфизма объясняется тем, что атомы или ионы, имеющие приблизительна одинаковые размеры и одинаковые заряды, способны замещать [c.23]

Кристаллические структуры производных парафиновых углеводородов имеют очень много общего. Основной их особенностью является гомологический изоморфизм (см. ниже, стр. 241), т. е. увеличение ячейки с ростом числа групп СНз лишь в одном направлении. [c.222]

Мы не определяем, какова должна быть величина молекулы, чтобы подобный условный изоморфизм молекул привел к изоморфизму кристаллов. Для этого пока нет достаточных данных. Кроме того, как это показывает и принятый нами термин, условно изоморфные молекулы далеко не часто образуют сходные кристаллические структуры. В указанном смысле условно изоморфным является ряд р-производ- [c.239]

Изоморфными являются соединения, кристаллы которых обладают одинаковой внешней симметрией. Это обычно соответствует сходству самих кристаллических структур. Изоморфизм отнюдь не означает, что углы между соответствующими гранями совершенно одинаковы (за исключением случаев, когда эти углы равны 60°, 90° и т. д., потому что такие углы соответствуют гексагональной или кубической симметрии) они могут отличаться друг от друга. Ранее полагали, что изоморфизм всегда свидетельствует о химическом сходстве (закон Митчерли-ха), и использовали это предположение для определения атомных весов. Так, например, часто изоморфны сульфаты и селенаты, так же как соответствующие фосфаты и арсенаты. В качестве примера сходства между элементами подгрупп А и В в периодической системе указывали, кроме того, на изоморфизм хроматов и сульфатов, перхлоратов и перманганатов, ванадатов и фосфатов и т. д. [c.262]

Часто обнаруживается, что два вещества образуют кристаллы одинаковой формы и структуры. Такое явление называют изоморфизмом. Например, кристаллы NaNOs и СаСОз близки по форме и межъядерным расстояниям, но различаются по другим свойствам. Обычно понятие изоморфизма используется для описания явления образования кристаллических фаз переменного состава вследствие взаимной замещаемости частиц (атомов, молекул, групп) в узлах кристаллической решетки. Это явление правильнее называть замещением или растворением. Например, в кристаллической структуре КС1 хлорид-ионы могут быть заме- [c.163]

Термин изоморфизм, предложенный в 1819 г. Э. Митчерли-хом, первоначально обозначал способность веществ с аналогичными свойствами кристаллизоваться в одинаковых формах. В настоящее время под изоморфизмом понимают все явления, связанные с образованием непрерывных смесей и твердых растворов на основании замещения в кристаллической структуре минералов атомов и ионов одних элементов атомами и ионами других элементов, которые не сопровождаются принципиальным изменением строения кристаллической решетки. [c.49]

Изоморфизм в минералах — взаимное замещение атомов (ионов) двух или нескольких хим. элементов, а также двух разнозарядных ионов одного э.иемента в эквивалентных позициях кристаллической структуры минерала с образованием фаз переменного состава. Различают два осн. типа изоморфных [c.487]

Такого рода соединения, образование которых можно доказать анализом выделенных кристаллов, появлением максимума на кривой плавкости, кондуктометрическим титрованием и т. д., часто имеют несолеобразный характер [например, 50(8ЬС1е)2] и большей частью обнаруживают характер молекулярных соединений. Этот вопрос можно решить определением кристаллической структуры, установлением изоморфизма с известными солями, измерением электропроводности в подходящем растворителе или наблюдением Раман-спектров. Впрочем, между структурой соединения в твердом и в растворенном или газообразном состоянии существуют значительные различия. На основании химических превращений вывод следует делать с большой осторожностью, так как такие соединения часто находятся в равновесии с минимальными количествами другой формы, которое определяет характер рассматриваемого взаимодействия. [c.283]

Мичерлих в своем классическом исследовании (1821 г.) определил изоморфные кристаллы как кристаллы с одинаковым морфологическим развитием они имеют равное число атомов, соединенных друг с другом одинаковым образом . Это определение, однако, во многом претерпело изменение, главным образом в части определения химической аналогии в химических составах изоморфных кристаллов. Гольдшмидт установил закон, согласно которому в ионных кристаллических структурах, к которым относятся также силикаты, не величины валентностей решают вопрос о возможности изоморфизма, а ионные радиусы и их отношения, а также поляризующее действие ионов на соседние с ними ионы. Фаянс и Херцфельд а также Гримм , рассматривая вопросы о роли и значевии реального ионно- [c.57]

V. М. Golds hmidt [365], 1931, 184—190. Введение [SnOl" ] ионов в кристаллическую структуру лиев-рита может быть объяснено изоморфизмом. См. также Г. П. Барсанов [174], 31. 1941. 595—598. [c.59]

Сходство кристаллических структур триклинных полевых шпатов, установленное рентгенографическими методами, согласно Тейлору, Дарбищиру и Штрунцу , настолько полное, что справедливость законов изоморфизма не вызывает здесь никаких сомнений (см. А. I. 106). Соотношения между физическими свойствами, в частности оптическими характеристиками, и химическим составом установлены на богатом материале, представленном соответствующими кривыми, Зтолученными по данным универсального метода Федорова. Влияние термической истории также оказалось весьма важным для понимания этих соотношений. Кёлер показал, что изменение скорости охлаждения и [c.493]

По современным представлениям изоморфизм требует формальной аналогии химического состава, т. е. однотипности хи- мической формулы, что позволяет объяснить образование смешанных кристаллов в системах типа КВр4—Ва504. Известны также случаи, когда некоторые химически аналогичные вещества, имеющие одинаковую кристаллическую структуру, не могут образовать смешанных кристаллов. [c.25]

Полиморфизмом называют способность одного и того же соединения кристаллизоваться в нескольких структурных формах. Так, например, ZnS, как было показано выше, может иметь структуру цинковой обманки, т. е. кубическую структуру, соответствующую тетраэдрической координации каждого иона с четырьмя соседними ионами. Кроме того, ZnS может кристаллизоваться в гексагональной структуре вю-рцита, которая отличается от структуры цинковой обманки порядком размещения слоев, т. е. так же, как различаются описанные ранее кубическая и гексагональная плотноупакованные структуры. Два различных, но химически подобных вещества с одинаковой кристаллической структурой называются изоморфными] имеется большое количество примеров изоморфизма как среди элементов, так и соединений. Когда два вещества химически совершенно различны, но имеют одинаковую структуру, их называют изоструктурными. [c.24]

Предел изоморфной заместимости. Морфотропия и полиморфизм (221). 8. Влияние изотопного состава на кристаллическую структуру (222). 9. Изовалентный и гетеровалентный изоморфизм (223). [c.358]

Изоморфизм (от греческих слов isos — равный, одинаковый и morfe — вид, форма) — особое свойство веществ образовывать кристаллы, аналогичные по химическому составу и кристаллической структуре и форме. При осаждении такие ионы могут образовывать смешанные кристаллы. В ионных кристаллах, в узлах [c.78]

В разд. 2.4.8 отмечалось, что для поли (стирол-со-о-фторстирола] характерно существование изоморфизма во всей области концентрат ций. Натта и др. [ 103] установили, что зависимость температуры плавления от концентрации близка к линейной (235°С для полистирол 270°С для поли-о-фторстирола). Введение атома фтора в орто-поло-жение не сопровождается существенными изменениями в кристаллической структуре (табл. 2.10). Сополимеры поли (стирол-со-п-фтор-стирол) также остаются кристаллическими при всех концентрациях компонентов, однако в области средних концентраций в этом присутствуют две 1ало отличающиеся друг от друга кристаллические структуры. Несмотря на сильное лзменение кристаллической структуры, зависимость температуры плавления от состава оказывается линейной (235°С для полистирола и 2бЗ°С для поли-ге-фторсгиро- [c.404]

Кристаллографические данные. В пользу родства актинидов — элементов, следующих за актинием, говорят изоморфизм кристаллических структур окислов ТЬОг, РаОг, ПОг, КрОг, РиОг и АшОг и регулярное уменьшение радиуса металлического иона в кристаллической решетке этих окислов (последнее — за исключением Ра и Ат, окислы которых имеют смешанный состав типа РагОз — РаОг). Изоморфными оказались также соединения типа ХР4 (где Х = ТЬ, П, Кр, Ри), ХРз, ХС1з и ХО (где X = и, Мр, Ри, Ат). [c.155]

Кристаллографические данные. В пользу родства актинидов — элементов, следующих за актинием,— говорит изоморфизм кристаллических структур окислов ТНОд, РаОд, иОд, КрОа, РиОд и АтОа и регулярное уменьшение радиуса металлического иона в кристаллической решётке этих окислов (последнее — за исключением Ра и Аш, окислы которых имеют смешанный состав типа РадОд — РаОд). Изоморфными оказались также соединения типа ХР4 (где Х = ТЬ, и, Нр, Ри), ХРд, ХС1д и ХО (где Х = и, Кр, Ри, Аш). [c.154]

Такое объяснение морфотропных скачков нетрудно проверить, анализируя кристаллические структуры соединений, в которых атом кислорода заменен на атом серы. Как это видно из ранее приводившегося рис. 133, б, молекулы, в которых атом кислорода заменен на атом серы, геометрически различны. Именно поэтому не существует изоморфизма кристаллов мочевины и тиомочевины (I), метилмочевины и метилтиомочевины (II), фенилмочевины и фенилтиомочевины (III), двуокиси ди-о-фенилена и тиантрена (IV). [c.238]

В некоторых случаях возможен так называемый гетеровалентный изоморфизм, когда валентность взаимнозамещающих ионов различна. В этом случае компенсация зарядов происходит либо вследствие соответствующего изменения заряда соседних ионов, либо образования вакансии в кристаллической структуре. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология