240

A    r ). (Uimm :t«u

KW rmhni v>. o ty un rws w:

240

7 CIAŁO STAŁE

K_:S0rAU(S0,)j-24H₂0 i ałun pofasowo-chromowy K_:SO_;Cr.(SO, h24H_;0 w dowolnych stosunkach. W analogiczny sposób uzyskuje się roztwory stałe zawierające KC10* i KMnOj lub siarczany uwodnione należące do szeregu tzw. witrioli: ZnSO« 7H_;0. MgSO. 7HA Niso/ 7HjO

Z punktu widzenia wewnętrznej struktury kryształów tworzenie kryształów mieszanych polega na tym. że atomy czy jony o takim samym ładunku oraz zbliżonych rozmiarach mogą się wzajemnie zastępować w sieci przestrzennej KCI i KBr mają identyczne sieci przestrzenne i wykazują zdolność tworzenia stałych roztworów, gdyż promienie jonów Cl (167 pm) i jonów Br (182 pm) niezbyt różnią się od siebie. KCI i KBr są więc izomorficzne. W przypadku natomiast KCI i NaCI izomorfizm nic występuje, mimo tego samego typu sieci Promienie jonu potasu (152 pm) i jonu sodu (116 pm) wykazują bowiem zbyt duże różnice, by jony te mogły się zastępować w sieci przestrzennej kryształu mieszanego. Przykład izomorfizmu KCIOi i KMnOj wskazuje, że o zjawisku tym decyduje analogia strukturalna, a podobieństwo właściwości chemicznych nic jest istotne.

Z izomorfizmem i z tworzeniem się roztworów stałych spotykamy się bardzo często w przyrodzie. W postaci stałych roztworów występują mianowicie liczne minerały.

Od zjawiska izomorfizmu, polegającego na strukturalnych podobieństwach dwóch różnych substancji, należy odróżnić zjawisko polimorfizmu polegające na tym. że la samu substancja, zależnie od warunków, występuje w dwóch (lub więcej) odmianach różniących się postacią krystaliczną i stiukturą sieci przestrzennej. Odmiany połimor-ficzne różnią się właściwościami fizycznymi, a niekiedy wykazują także różnice we właściwościach chemicznych. Jako przykład polimorfizmu można wymienić dwie odmiany siarczku cynku. ZnS. występujące w przyrodzie. Odmiana tworząca minerał wur-cyt krystalizuje w układzie heksagonalnym, odmiana tworząca minerał zwany blendą cynkową — w układzie regularnym.

Jeżeli polimorfizm występuje w ptzypadku pierwiastków, np. w przypadku węgla, który tworzy dwie odmiany krystaliczne: diament i grafit, to zwykle posługujemy się terminem alotropiu i mówimy o odmianach alotropowych Należy jednak zaznaczyć, ze termin alottopia obejmuje także te pierwiastki, które występują w innych niż stały stanach skupienia. Na przykład tlen w stanie gazowym występuje w postaci dwóch odmian: tlenu zwykłego o cząsteczkach 0_: oraz ozonu o cząsteczkach O,.

7.15. WYBRANE METODY BADANIA STRUKTURY POWIERZCHNI CIAŁ STAŁYCH

Obraz fizykochemiczny ciała Stałego byłby niekompletny, gdybyśmy nic zwrócili uwagi na specyficzne właściwości jego powierzchni. Są one szczególnie ważne, jeśli zajmujemy się procesami adsorpcji powierzchniowej (p. 13.2). katalizy heterogenicznej (p. 14 10), a także niektórymi właściwościami elektrycznymi Specyfika powierzchni ciała stałego wiąże się między innymi z faktem, że powierzchnia kryształu jest bogatsza w eneigię niż jego wnętize. Wytworzenie nowej powierzchni przez rozłupanie kryształu