Page 282 - Основы_химии

274 Д О П О Л Н Е Н И Я К Г Л А В Е X V . | 4 0 1

которые управляют кристаллообразованием, с давних пор привлекали к кристаллам вни­
мание естествоиспытателей. Кристаллическая форма несомненно есть выражение того
отношения, в котором находятся атомы в молекулах и молекулы в самой массе вещества.
Кристаллизация определяется распределением молекул по направлению их наибольшего
сцепления, а потому в кристаллическом распределении материи должны принимать уча­
стие те же силы, какие действуют между молекулами, а как последние зависят от сил,
связывающих атомы в молекулах, то должна существовать очень тесная связь между
атомным составом и распределением атомов в молекуле, с одной стороны, и кристалличе­
скими формами веществ, с другой стороны, след., по формам можно иметь суждение
о составе. Такова первоначальная, а'приорная мысль, лзжащая в основании исследо­
ваний о с в я з и м е ж д у с о с т а в о м и к р и с т а л л и ч е с к и м и ф о р м а м и . Аюи
в 1811 г. установил основной закон, разработанный дальнейшими исследованиями : основная
кристаллическая <} орма для данного химического соединения постоянна (изменяются только
комбинации); с переменою состава изменяется и форма, конечно, в таком случае, если
дело не идет о таких предельных формах, как куб, правильный октаэдр и т. п., которые
могут принадлежать разнообразным телам правильной системы. Основная форма опреде­
ляется или углами некоторых основных форм (призмы, пирамиды, ромбоэдры), или отно­
шением кристаллических осей, и находится в связи с оптическими и многими другими
свойствами кристаллов. С тех пор изучение определенных соединений в твердом состоя­
нии сопровождается описанием (измерением) его кристаллов; это признак прочный, резкий
и измеримый. В дальнейшей истории вопроса было очень важно, что Клапрот, Вокелен
и др. показали, что арагонит имеет состав такой же, как известковый шпат, а первый
ромбической системы, второй гексагональной. Аюи считал сперва, что состав, а потом,
что строение их атомов в частице различно. Это — диморфизм (см. гл. X I V ) . Бедан,
Франкенгейм, Лоран и др. нашли, что форма двух селитр KN0, и NaNO» как раз
соответствует формам арагонита и известкового шпата, что, однако, они из одной формы
могут переходить в другую и что разность форм сопровождается малым изменением углов,
потому что призма KNO, и арагонита имеет угол 119°, NaNO, и шпата 120°, а потому
д и м о р ф и з м или кристаллизация одного вещества в разных формах не влечет в сущ­
ности большой перемены в распределении молекул, хотя явно существует. Исследова­
ния Ыитчерлиха (1822) над диморфизмом серы подтвердили это заключение; хотя и по­
ныне нельзя утверждать, что при диморфизме атомы остаются в том же расположении
и что только молекулы располагаются иначе. Леблан, Бертье, Волластон и др.
знали уже, что многие разносоставленвые тела являются в тех же формах и кристалли­
зуются вместе в одном кристалле. Гей-Люссак (1816) показал, что кристаллы калиевых
квасцов продолжают расти в растворе аммиачных квасцов. Подобные явления Бедан,
(1817) объяснял в о в л е ч е н и е м постороннего вещества телом, обладающим большою
кристаллизационною силою, что подтверждал многими природными и искусственными при­
мерами. Но Митчерлих, а потом Берцелиус, Генрих Розе и др. показали, что
такое вовлечение существует только при одинаковости или близости форм отдельных тел
и при известной степени химического сходства. Так установилось понятие об и з о м о р ­
ф и з м е , как о сходстве форм по причине подобия атомного состава, и им объяснилась
изменчивость состава множества минералов, при чем признано существование изоморфных
смесей. Так, состав гранатов выражается общею формулою (ÄO) 8 J/ 2 0 8 (Si0 2 ),, где Й =
= 0.а. Mg, Fe, Мп и AI = l \ Al и где могут быть или отдельные R и А/, или их эквива­
лентные соединения или смеси во всевозможных пропорциях.
Но рядом с массою фактов, уяснившихся изоморфизмом и диморфизмом, накопля­
лись и другие, еще более усложняющие соотношения форм и состава. На первом плане
стоят здесь явления г о м е о м о р ф и з м а , т.-е. близости форм при различии состава,
а потом случаи полиморфизма и гемиморфизма, т.-е. близости основных форм или только
некоторых углов для тел, близких или сходственных по составу. Случаи гомеоморфизма
многочисленны. Многие, однако, могут быть сведены на подобие атомного состава, хотя
и не отвечают изоморфизму составных начал; напр., CdS (греенокит) и AgJ, СаСО, (араго­
нит) и KN0,, СаСО, и NaN'O,; BaS0 4 (барит), KMnO, (марганцовокалиевая соль) и КС10 4
(хлорнокалиевая соль); А1 2 0, (корунд) и FeTiO, (титанистый железняк); FeS 2 (марказит,
ромбической системы) и FeSAs (мышьяковый колчедан); MS и NiAs и т. п. Но кроме
этих случаев есть гомеоморфы с положительно неодинаковым составом. Много таких
случаев указал Дана. Киноварь HgS и сузаннит PbS0 43PbCO, являются в очень сходных
кристаллических формах; кислая сернокалиевая соль KHS0 4 кристаллизуется к одноклино-
мерной системе, сходно с полевым шпаюм КА18і,0 8 ; глауберит Na 2Ca(S0 4) 2, авгит
ÄSiO, (Ä = Са, Mg), сода Na 2CO,10H 2O, глауберова соль Na 2SO 410H 2O и бура Na 2H 4O 7101l 2O
принадлежат не только к одной системе (одноклиномерной), но и представляют сходство
комбинаций и близость соответственных углов. Эти и много им подобных случаев могли
бы показаться отрицанием правила Аюи и совершенно произвольными (особенно потому,
что б л и з о с т ь углов и основных форм — понятие относительное), если бы не было дру­
гих случаев, где с подобием форм связана близость свойств и ясное отношение в изме­
нении состава. Так, напр., во многих пироксенах и амфиболах, содержащих только кремне­
зем и окислы магнезиальные (MgO, CaO, FeO, МпО), часто находят глинозем А1 2 0, и воду