Изоморфизм

Выращивание кристаллов из водных - растворов - один из самых простых и увлекательных опытов. Зачастую в монокристалле проявляются неожиданные и очень полезные свойства вещества, например полупроводниковые.

Возьмем кристалл бесцветных алюмокалиевых квасцов K₂SO₄ · Al₂(SO₄)₃ · 24Н₂O и поместим его в раствор светло-фиолетовых железоаммониевых квасцов (NH₄)₂SO₄ · Fe₂(SO₄)₃ · 24Н₂O. Лучше всего подвесить кристалл, чтобы он рос во всех направлениях. Когда он подрастет, перенесем его в раствор сине-фиолетовых хромока-лиевых квасцов K₂SO₄ · Cr₂(SO₄)₃ · 24Н₂O и вырастим еще немного. Затем распилим полученный кристалл поперек. Мы увидим разноцветные слои, хотя общая форма кристалла не изменилась. Произошло это потому, что все три разновидности квасцов изоморфны, т.е. они кристаллизуются в одинаковой форме.

Свойство веществ, аналогичных по химическому составу, кристаллизоваться в одинаковых формах, называется изоморфизмом.

Химики, кристаллографы и минералоги знают много примеров изоморфных соединений. Самое удивительное то, что эти соединения построены из элементов, как правило, соседних в периодической системе, но по диагонали: лития и магния, бериллия и алюминия, молибдена и рения...

Явление изоморфизма помогает решать многие практически важные проблемы, например улучшать свойства полупроводников. Кроме того, зная, с каким минералом изоморфен искомый редкий минерал, геолог сможет быстрее найти полезное месторождение, а химик - разработать технологию его извлечения. Открыт изоморфизм еще в 1819 г. немецким ученым Э. Мичерлихом, и вот уже более полутора веков это явление широко используется как для совершенствования теоретических представлений, так и для решения ряда практических вопросов в кристаллографии, геохимии, минералогии.