ИЗОМОРФИЗМ
[μορφη (морфэ) — форма] — по Митчерлиху (1819),
способность кристаллических веществ,
аналогичных по хим. сост. и кристаллической форме (структуре),
давать смешанные кристаллы. По Менделееву (1937),
сходство форм по причине подобия атомов. В настоящее время И.
определяется как явление,
выражающееся в свойстве,
или способности,
хим. элементов (атомов) замещать друг друга в к-лах и м-лах. И.
определяется прежде всего близостью свойств атомов (их размеров,
строения внешней электронной оболочки,
потенциалов ионизации, сродством к электрону),
характером возникающего соединения (количественными соотношениями в нем разл.
атомов и типом возникающих хим. связей) и его строением (структурой решетки),
термодинамической обстановкой (температурой,
давлением). И. нередко обусловливает сложность состава природных соединении и парагенезис элементов в пределах одного соединения.
И. играет важную роль в миграции элементов в земной коре,
особенно редких и рассеянных. Понятие И. обычно применяется в геолого-минералогических науках.
В физ. химии оно заменяется понятием твердый раствор (см. Раствор твердый
).
Эти понятия,
употребляемые иногда как синонимы,
в действительности не вполне тождественны. Различают совершенный и несовершенный виды И.
и ряд типов: изоморфизм изовалентный
,
гетеровалентный,
полярный
,
или направленный,
компенсационный,
индукционный
и др. Близость размеров,
напр.,
ионно-атомных радиусов,
есть одно из важнейших,
(но не единственное)
условий изоморфизма. Причиной И. является несколько меньшая свободная энергия вследствие несколько большей энтропии
всякой смеси.
Энтальпия
изоморфного соединения обычно является величиной положительной и увеличивает свободную энергию,
чем и ограничивает возможность И. Захват элемента примеси или его накопление в к-ле в сравнении со средой,
из которой он образуется,
происходят вследствие образования смешанного соединения с более низким удельным (приходящимся на его грамматом или элементарную ячейку) энергетическим уровнем или большей удельной энтальпией (экзотермичность образования),
чем уровень чистого соединения (закон изоморфизма геоэнергетических
).
См. Ряд изоморфный
. В. И. Лебедев.
|
