Page 631 - Основы_химии

ИЗОМОРФИЗМ.

Кристаллическая форма есть лишь одно из физических свойств твер­
дого вещества, а потому изоморфизм есть только частный случай того общего
закона, согласно которому в е щ е с т в а , б л и з к и е по с в о е й х и м и ч е ­
с к о й п р и р о д е , д о л ж н ы о б н а р у ж и в а т ь и б л и з к и е ф и з и ч е ­
с к и е с в о й с т в а . Так как близость не является строго определенным
понятием, "то на изоморфизм нельзя смотреть как на верный критерий хими­
ческой близости веществ в той степени, как это делал Митчерлих. Это
следует уже из того, что целый ряд химически несходных веществ кри­
сталлизуется в кубической (правильной) системе, и уже но одному этому
кристаллы таких веществ имеют вполне одинаковые геометрические пара­
метры (углы), а потому вполне геометрически изоморфны. К таким веще­
ствам, напр., принадлежат CaF 2, ZnS, NaCI. Мы легко убедимся, что это
кристаллы не изоморфные в смысле физическом и химическом, сличив их
другие физические свойства, напр., спайность: CaF 2 колется по плоскостям
октаэдра, ZnS — додекаэдра, NaCI — куба, следовательно, это кристаллы не
изоморфные.
Гримм (1921 —1923) поставил в связь способность химических эле­
ментов давать изоморфные соединения со строением их атомов и с радиусами
этих атомов в состоянии ионов, найденными помощью рентгенового анализа
кристаллов. Таблица на след. стр. содержит результат сводки Гримма.
Из этой таблицы Гримм сделал следующие выводы:
1) «При одинаковом строении ионов условия изоморфизма опреде­
ляются последовательностью в величинах радиусов ионов. Эта разница
уменьшается в таблице слева направо по мере возрастания величины
положительной валентности. Вместе с этим уменьшается и влияние этой
разницы на условия изоморфизма».
2) «Различие в строении ионов гелиевой и неоновой конфигурации,
очевидно, обусловливает отсутствие изоморфизма соответственных элементов».
3) «Сущность «химического сходства» или «химического родства»
элементов изоморфных рядов состоит у ионов с одинаковой наружной
электронной оболочкой в близости ионных радиусов».
Физические свойства изоморфных смесей состоят в определенной зави­
симости от свойств крайних членов смеси и от относительного содержания
в ней этих членов. Замечательны исследования Ретгерса (Retgers) в области
удельных весов и удельных объемов изоморфных смесей кристаллов. Эти
исследования (1889) привели к закону, который можно выразить так: о б ъ е м
и з о м о р ф н о й с м е с и р а в е н сумме о б ъ е м о в с м е ш и в а е м ы х кри­
с т а л л о в . Это значит, что изоморфные вещества смешиваются по закону
механических смесей, без изменения своих объемов. Обозначив объемы
составных частей смеси через ѵ, и t" 2 и объем смеси через г, мы имеем
по Ретгерсу:
« = » 1 -f-t 2 . (1)
,
Менделеев, Основы хнмли, i . П. 40