Изоморфное замещение групп A группами

Глинистые минералы составляют группу слоистых и слоисто-ленточных силикатов и состоят в основном из двух структурных элементов - кремнекислородного тетраэдра и алюмокислородного октаэдра. Они характеризуются гидрофильной поверхностью, способностью к сорбции и ионному обмену [1,2]. Из-за изоморфного замещения атомов кремния и алюминия на катионы более низкой валентности плоские грани кристаллической решетки глинистых минералов приобретают отрицательный заряд. Его компенсация происходит за счет адсорбции ионов Mg Са, Ре", К и На" . Эти катионы представляют ионообменный комплекс глин. Сила взаимодействия катионов ионообменного комплекса с кристаллической решеткой глин обусловливает их физико-химические и механические свойства, в частности, набухаемость. При контакте глин с водой молекулы воды проникают в межплоскостное пространство структурных [c.199]

Ряд интерметаллических соединений объединяется под общим названием фаз Лавеса. Общими для этих фаз служат следующие признаки им отвечает состав АВз, все они принадлежат к плотноупакованным структурам с высокими координационными числами (12 и более) и так же, как и соединения Курнакова, образуются с преобладанием размерного фактора. Однако роль размерного фактора для этих двух групп соединений различна. Если условием образования соединений Курнакова является близость атомных размеров компонентов, обеспечивающая их изоморфное замещение в узлах кристаллической решетки, то для фаз Лавеса важно определенное различие (в идеальном случае — в два раза) объемов атомов компонентов. Если соблюдается условие Ка 2Ув (или [c.381]

В результате изоморфных замещений решетка минералов этой группы всегда электрически не уравновешена замещение АР+ на и Mg + в октаэдрической сетке, а также частичное замещение 51 + на АР+ в тетраэдрах некоторых минералов создает избыток отрицательных зарядов в решетке, плотность которых составляет около 0,66 элементарного заряда на структурную ячейку. Возникающий отрицательный заряд компенсируется гидратированными [c.18]

При образовании смешанных кристаллов наблюдается не только изоморфное замещение отдельных ионов (атомов), но и целых групп ионов (атомов). Так, в подгруппе плагиоклазов при образовании изоморфных смесей взаимно замещаются альбитовая (А151з08) и анортитовая (А1251208) группы при одновременном замещении натрия кальцием. Однако обычно замещаются только близкие по размерам строительные единицы силиката. [c.55]

Насколько важен тип кристаллической решетки минерала и способ сочленения структурных элементов ее слагающих, особенно наглядно проявляется на примере гидрослюды. Имея химический состав почти аналогичный палыгорскиту, она является наименее реакционноспособной из исследуемых минералов. Гидрослюда, обладая подобно минералам монтмориллонитовой группы структурой 2 1, характеризуется прочной связью смежных слоев вследствие наличия в межслоевом пространстве иона компенсирующего дефицит в положительных зарядах, возникающих п Ги изоморфных замещениях. В результате межслоевое пространство глинистого минерала упорядочено и поверхностная активность гидрослюды невелика. Эти структурные особенности гидрослюды препятствуют проникновению ионов, присутствующих в жидкой фазе суспензии, в межслоевое пространство и тем самым тормозят процесс взаимодействия глинистого минерала с продуктами гидратации цемента. [c.131]

Как уже отмечалось, пирофиллит и тальк являются минера-лами-прототипами группы смектитов. В их кристаллической решетке соседствуют тетраэдрические подслои различных слоев, благодаря чему атомы кислорода находятся напротив друг друга. Следовательно, связь между слоями слабая и легко происходит расщепление. Вследствие слабой связи и высоких потенциалов отталкивания на поверхностях слоев, возникающих в результате изоморфных замещений, вода может проникать между слоями, вызывая увеличение с-расстояния. Таким образом, смектиты имеют разбухающую решетку, что значительно повышает их коллоидную активность, так как приводит к многократному увеличению удельной поверхности. Теперь для гид- [c.137]

Кристаллография белков использует метод изоморфного замещения, в котором кристаллы нативного белка погружают в раствор соли металла, для того чтобы позволить тяжелым атомам занять места в кристаллической структуре. Положения более легких атомов остаются практически неизменными таким образом, подобные производные с тяжелыми металлами оказьшаются изоморфными с исходной макромолекулой, т. е. они характеризуются той же пространственной группой и практически неизменными параметрами элементарной ячейки. Разница в интенсивностях 1ш Для изоморфных кристаллов целиком определяется вкладом различных тяжелых атомов, положение которых можно определить при помощи синтеза Паттерсона. Подобная информация от по меньшей мере двух дополнительных изоморфов позволяет рассчитать фазовые углы и, затем, распределения электронной плотности для кристаллов белков. [c.409]

В смешанных поликарбонатах, образованных бисфенолами, относящимися к первой группе и имеющими близкие параметры кристаллической решетки, имеет место изоморфное замещение звеньев и наблюдается совместная кристаллизация звеньев при всех соотношениях исходных бисфенолов. Пары бисфенолов, образующие высококристаллические поликарбонаты, различающиеся по структуре, образуют смешанные поликарбонаты, в которых совместная кристаллизация звеньев происходит только при определенных соотношениях бисфенолов [14]. [c.108]

Химический состав этой группы приближается к смеси талька и пирофиллита , при изоморфном замещении. Кроме сорбции, минералы обладают и катионным обменом. Поэтому определенные формулы написать для них невозможно (в таблицах и справочниках приводятся очень приблизительные формулы). [c.463]

Исследование изоморфного замещения в системах смешанных полиамидов, аналогичных адипиновой и терефталевой кислотам, показало, что изоморфны сополимеры, содержащие мономеры с четным числом метиленовых групп между бензольным кольцом и функциональными группами, сополимеры, содержащие мономеры с нечетным числом метиленовых групп, неизоморфны. [c.410]

Таким образом, наряду с изоморфными замещениями в решетке источником ионообменной емкости минералов служат также ОН-группы, расположенные на боковых гранях и ребрах их кристаллов и связанные с атомами кремния. Появление отрицательного заряда на кремнийкислородных сетках вследствие изоморфных замещений 81 усиливает кислотные свойства силанольных групп, и обмен их протонов на другие катионы облегчается по сравнению с кремнеземом. [c.90]

Эндотермический эффект, соответствующий дегидратации глинистых минералов, в присутствии полифосфата сдвигается в низкотемпературную область. Триполифосфат в количестве 2,5—3% по массе обеспечивает максимальное замещение гидроксидов глинистых минералов группами РО4. Авторы указывают на возможность взаимодействия фосфатной связки с муллитом шамота. При температуре > 900 С обнаруживается упорядочение кристаллической решетки муллита вероятно за счет изоморфного замещения групп SIO4 группами Ю4. [c.64]

Найденные В. И. Вернадским природ11ые ряды изоморфного замещения, как мы видим, совпадают с аналитическими группами катионов и анионов. Таким образом, в природе мы встречаемся с естественными аналитическими группами, что указывает на закономерный характер выделения по ходу анализа группы катионов и анионов. Эти группы ионов также участвуют и в процессах, протекают,их в природных условиях при минералообразованиях. [c.79]

Помимо отмеченных выше видов аналогии (групповая, типовая, слоевая, контракционная и горизонтальная) в Периодической системе существует определенное сходство элементов, расположенных по диагонали, — так называемая диагональная аналогия. Наиболее известна аналогия в диагональных парах — Mg, Ве — А1, В — 81. Диагональная аналогия может проявляться в двух формах сходстве общего химического характера элементов, проявляющемся во всех однотипных соединениях (диагональная аналогия в широком смысле), и в возможности изоморфного замещения диагональных аналогов в сложных соединениях (диагональная аналогия в узком смысле). Последний тип аналогии широко известен в геохимии. Диагональная аналогия в широком смысле обусловлена близостью энергетических (Д7, АЕ, ДОЭО) и размерных (ДОЭО/Дг) характеристик элементов-аналогов. В свою очередь, это определяется немонотонным изменением, например, электроотрицательности и орбитальных радиуЛв элементов по горизонтали (в периоде) и по вертикали (в группе). Причинами немонотонного изменения энергетических и силовых характеристик элементов, как обсуждалось выше, являются эффекты кайносимметрии, экранирования, проникновения внешних [c.237]

Таким образом, вместо семи атомных уровней У. Гофмана у Эдельмана и У. Фаведжи одиннадцать уровней. Наличие экспонированных гидроксилов позволяет не прибегать к гипотезе К. Росса и С. Хендрикса, связывающих обменную емкость и повышенную гидрофиль-ность с ростом некомпенсированности зарядов вследствие изоморфных замещений. Гидроксилы на поверхности пакетов являются функциональными группами, способными силами водородной связи или замещениями водорода к различного рода взаимодействиям. Так как расчеты показывают в этой структуре избыточные количества гидроксилов, К. Эдельман впоследствии несколько изменил ее, предположив, что перевернуты лишь 20% тетраэдров. [c.21]

Химический состав диоктаэдрической структуры, показанной на рис. 4.4, соответствует минералу пирофиллиту. Триоктаэдри-ческий минерал напоминает тальк, но в нем вместо алюминия присутствует магний. Пирофиллит и тальк—это прототипы глинистых минералов группы смектитов, но истинно глинистыми минералами не являются. Они расщепляются (а не разрушаются) на очень тонкие пластинки, которые характерны и для глинистых минералов. Коренное различие этих двух типов минералов заключается в том, что структуры прототипов уравновешены и электростатически нейтральны, в то время как кристаллы глинистого минерала несут заряд, возникающий в результате изоморфных замещений одних атомов в их структуре другими иной валентности. [c.137]

Наиболее важные минералы ниобия и тантала можно подразделить на две группы 1) тантало-ниобаты — соли ниобиевой и танталовой кислот, основные из них — колумбит, танталит, симпсонит и торолит 2) титано-тантало-ниобаты — сложные соли титановой, танталовой и ниобиевой кислот, из них — наиболее важны лопарит, пирохлор, коппит, эвксенит, перовскит, ильмено-рутил и др. Соотношение между ниобием и танталом, как и в тантало-ниобатах, изменяется в широких пределах, но обычно преобладает ниобий. В некоторых минералах преобладает титан. Колумбит и танталит, имеющие общую формулу (Fe, Мп) (Nb, Та)гОб, — представители ряда минералов, крайними членами которого будут чисто ниобие-вые и чисто танталовые разности. Точной границы между колумбитами и танталитами практикой не установлено. Переходные разности рассматриваются одними авторами как следствие полного и неограниченного изоморфного замещения колумбита танталитом, другими — как механическая смесь нескольких чистых компонентов. Примеси других элементов объясняются вростками касси- [c.62]

Самопроизвольное образование ДЭС может быть вызвано и другими причинами диссоциацией поверхностных ионогенных групп, преимущественной специфической адсорбцией каких-либо ионов из раствора на межфазной поверхности, изоморфным замещением ионов входящих в решетку твердой фазы, ионами другой валентности, лрисутствующими в растворе, и т-. д. Любой из этих процессов приводит к тому, что при определенных условиях — температуре и ионном составе раствора — поверхность раздела приобретает заряд определенного знака и величины. Вблизи нее со стороны растворителя возникает диффузная часть ДЭС, которая представляет собой сгущение подвижных ионов противоположного знака (противоионов) и разрежение ионов того же знака (побочных ионов). [c.13]

Различия в поведении, наблюдаемы при обмене катионов и анионов, можно объяснить тем, что катионы участвуют в обмене, связанном со слабой степенью изоморфного замещения, в равной степени, как и в обмене в сфере поверхностных гидроксильных групп, а анионы участвуют только в обмене на поверхности. В течение нескольких лет существовала иная гипотеза [21], согласно которой катионный обмен на каолините объясняется небольшой, но измеримой степенью изоморфного замещения последние исследования на тальке и пирофиллите подтверждают эту точку зрения [22]. Состав талька выражается идеальной формулой MgзSi40lo(OH)2, и в выбранном образце происходило замещение кремния на алюминий и железо с участием катионов натрия и калия, уравнивающих заряд. Образцы, переведенные в Н+-форму с помощью электродиализа, давали при титровании раствором едкого натра емкость, равную 0,0023 мг-эк 1е, независимо от размера частиц. Однако каолинит и пирофиллит имеют емкости 0,01 — 0,06 и 0,04 мг-экв/г соответственно, причем зависящие от размера частиц. Пирофиллит имеет структуру, сходную со структурой талька, с той лишь разницей, что магний замещается алюминием. Тот факт, что алюминий (ионный радиус 0,57 А) может заместить кремний (0,57 А) в тетраэдрических слоях, а магний (0,78 А) не может, обусловливает большую емкость каолинита и пирофиллита по сравнению с тальком. Однако в настоящее время нет достаточных данных, чтобы сделать выбор между двумя различными механизмами вероятно, в каолините могут иметь место оба механизма. [c.52]

Большие и важные группы соединений, которые могут существовать только в кристаллическом состоянии, включают комплексные галогениды и оксиды, кислые и основные солн и гидраты. В частности, один из важных результатов изучения кристаллических структур состоит в признании того, что не-стехиометрические соединения не являются редкостью, как это некогда полагали. В самых общих чертах нестехиометрическое соединение можно определить как твердую фазу, которая устойчива в определенной области (по составу). С одной стороны, это определение охватывает все случаи изоморфного замещения и все виды твердых растворов, включая такие, состав которых покрывает всю область от одного чистого компонента до другого. В качестве другого предельного случая можно указать на фосфоры (люминесцентные ZnS или ZnS—Си), которые обязаны своими свойствами неправильному размещению и (или) внедрению примесных атомов, действующих как электронные ловушки , а также окрашенные галогениды (щелочных и щелочноземельных металлов), в которых отдельные положения гало-генндных ионов заняты электронами (F-центры) эти дефекты присутствуют в очень малой концентрации, часто в пределах от 10 до 10 . Для химика-неорганика больший интерес представляет тот факт, что многим простым бинарным соединениям свойственны диапазоны составов, зависящие от температуры и способа приготовления. Нестехиометрия подразумевает структурную неупорядоченность, а часто и присутствие того или иного элемента более чем в одном валентном состоянии она может приводить к возникновению иолупроводимости и каталитической активности. Примеры нестехиометрических бинарных соединений включают много оксидов и сульфидов, часть гидридов и промежуточные твердые растворы внедрения атомов С и N в металлы. Более сложными примерами могут служить различные комплексные оксиды со слоистыми и каркасными структурами, такие, как бронзы (разд. 13.8). Существование зеленого [c.14]

Смотреть страницы где упоминается термин Изоморфное замещение групп A группами: [c.10] [c.22] [c.65] [c.221] [c.253] [c.57] [c.446] [c.15] [c.117] [c.180] [c.157] [c.22] [c.84] [c.469] [c.87] [c.86] [c.83] [c.14] [c.150] [c.227] [c.339] [c.146] [c.104] [c.150] [c.146] [c.104] [c.19] [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология