Файл: Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 181

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Будучи (8Л/ )-ковалентным элементом [123], мышьяк обра­ зует изоморфные смеси с ему подобными атомами сурьмы и фосфора лишь в существенно ковалентных минералах и соеди­ нениях, главным образом в халькогенидах, сульфосолях, фос­ фатах, арсенатах и т. п. Совершенный изоморфизм мышьяка и сурьмы установлен как в твердых растворах As—Sb, так и во многих минералах этих элементов. Точно так же широко: раз­ вит изоморфизм мышьяка и фосфора в арсенат-фосфатных сериях минералов и соединений. Изоморфизм мышьяка с серой, ванадием и висмутом изучен недостаточно полно.

AT

А с т а т .

Кристаллохимия и изоморфизм астата еще не изучены. Как замыкающий элемент V i l a подгруппы периодической системы^ астат является ближайшим химическим аналогом иода и, по-ви­ димому, может образовывать с ним и в его соединениях изо­ морфные смеси.

А и

 

 

 

 

З о л о т о : /"мет = 1,44 А;

г А и = 1 , 3 7

А; г Д

ц з + = 0,85

А; г о р б = 1,35 А;

= 210

ккал/г-атом;

X A U 3 +

== 230

ккал/г-атом

Изо морфные эле менты

И ИОНЫ

Группа А

Аи—Ag

Аи+—Ag+

Аи3 +—Ag2+

Аи—Си

д и з + _ с и 2 +

Аи—Ni

А и 3 Ь — N i H -

Аи—Pd

Аи»+—Pd3 +

ТИП диаграммы со­ стояния

ш

ш

ш

ш

а?

о

о.

<

<

.?

Изоморфные смеси

Литература

<

to

-.о

• =

•-.о

 

«t

 

 

 

 

 

 

0J

X

Си

 

 

 

 

о

 

 

 

 

...г

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

18

Сплавы Au—Ag; само­

[74,

35

 

9

 

родное

золото

1111

 

 

 

 

 

20

5

 

 

12

 

0

Сплавы

Аи—Си; ауро-

|81,

5

 

18

 

аргаурит

111]

 

 

 

 

 

15

0

Сплавы

Au—Ni

[74}

20

23

 

 

6

 

4

Сплавы Аи—Pd; ауро-

[74,

5

 

6

0

аргаурит

111]

 

 

 

 



со­

стояния

диаграммыТип

Изоморфные

 

элементы

 

и ионы

 

Au—Pt

I I I

A u 3 + — P t 2 +

Группа В

1 s

 

 

55

 

Изоморфные смеси

53

 

 

 

H

X

VO

 

 

 

 

CJ

о

a*

 

<

S

С*

<

 

 

<

<

 

 

 

4

 

0

Сплавы Au—Pt; ауро-

 

 

 

 

аргаурит

15

6

Литература

[74,

111]

Au—Fe

I I , I V

 

12

 

4

Сплавы Au—75 ат. %

[741

 

 

 

 

 

 

Fe

 

 

 

Au 3 + — Fe 2 +

45

15

 

 

Au—Mn

V

 

11

 

 

Сплавы Au—30

ат. %

[74]

 

 

 

 

 

 

Mn

 

 

 

A u 3 + — M n 2 +

50

6

 

 

 

Au—Cd

V

 

5

 

14

Сплавы Au—ЗО

ат.

%

[74]

 

 

 

 

 

 

Cd

 

 

 

Au 3 + — Cd 2 +

35

14

 

 

 

Au—Zn

V

_

5

 

0

Сплавы Au—ЗО аї .

%

[74]

 

 

 

 

 

 

Zn

 

 

 

Au 3 + — Zn 2 +

25

15

;—

 

 

 

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Au—Ir

7

0

 

 

Au 3 + —Ir*+

5

25

 

 

Au—Tl

II

20

4

 

 

Au+—T1+

70

8

 

 

A u 3 + — T l 3 +

0

12

 

 

Au—Co

I I

_

23

 

0

Сплавы Au—20 ат.

%

[74

Au 3 + — Co 2 +

 

35

 

14

 

Co

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее изучен и наибольшее значение имеет совершенный изоморфизм золота в металлических системах с медью, сереб­ ром, никелем, палладием и платиной, проявляющийся также и в самородном золоте. Изоморфизм солей одно- и трехвалент­ ного золота изучен слабо, но в указанных в таблице системах вполне вероятен.

5* 131


в

Б о р : /-крист =

0,91 А; гв

0,23

А; Горб = ° > 8 5 А; К . в 3 + = 2 9 0

ккал/г-атом

Изоморфные

 

 

Изоморфные смеси

 

элементы

 

 

 

и ионы

 

 

 

 

 

 

 

« к

 

 

 

 

 

е S

 

 

 

Группа

А

 

 

 

 

Группа

В

 

 

 

 

В—Si

 

II

28

ЗО

[74]

 

 

SiB4 f

 

 

 

В 3 + _ s;4 +

SiB6

 

83

 

ЗО

 

 

В — Be

 

 

22

23

 

В з + _ в е 2 +

80

 

52

 

В—А1

 

А1В,

57

47

 

В з + _ А1з+

70

 

121

 

Группа

С

 

 

 

 

Диаграммы состояния систем бора изучены очень слабо. В таблице указаны предположительные системы, где изомор­

физм

наиболее

вероятен

и

указывался

рядом

авторов,

но

точно

не установлен.

 

 

 

 

 

В системе В — А1 образуются интерметаллиды

А1Вг и А1В1 2 .

На диаграмме

плавкости

при

температуре

выше

1350° С

АІВ2

разлагается и наблюдается широкая область жидкого алюми­ ния и кристаллов А1В1 2 . Большое различие радиусов всех трех видов делает изоморфизм атомов бора и алюминия мало­ вероятным.

Изоморфизм бора и кремния в силикатах и боратах мало­ вероятен также по причине большой разницы в радиусах ионов и характере предпочтительной координации: тетраэдры у крем­ ния, треугольники у бора.

В боросиликатах тетраэдры бора и кремния распределены в структуре упорядоченно: бор и кремний находятся в разных правильных системах точек [111].

Изоморфизм бора и бериллия в интерметаллидах, по-види­ мому, возможен, но мало изучен.


Ва

Б а р и й : г м е т = 2 , 1 7

А; г В а

2 + =

1,34 А;

г о р б =

2,15 К; х В

а 2 + = 1 1 5

ккал/г-атом

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Изоморфные

2

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементы

СО

 

 

 

 

Изоморфные смеси

 

Си

 

 

 

 

и ионы

и

«3

 

о--

 

 

 

 

>*

 

3 к

X

н

 

 

 

 

 

 

03

 

^ а:

К

 

 

 

 

 

 

1 °

 

ае

г

 

 

 

 

но.

 

 

к.

 

 

 

 

 

н ь

<

<

<

о

 

 

 

 

X

Группа А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ва—Sr

III

1

 

7

Сплавы

Ва—Sr

 

[74]

Ва2+—Sr2+

10

20

Бариты

 

 

 

[111]

Ва—К

I?

8

 

2

 

 

 

 

 

Ва2+—К+

15

0

Полевые

шпаты

 

[ I I I ]

Ва—Са

III

10

20

Сплавы

Ва—Са

 

[74]

Ва2 +—Са2+ .—

20

35

Ва—кальцит

 

[111]

Ва—La

I?

17

10

 

 

 

 

 

В а 2 + — L a 3 +

35

18

BaF2—55 мол. %

LaF3

[149]

Ва—Се

I?

.—

19

16

 

 

 

Ва«+—Се3 +

45

25

BaF2 —51 мол. %

CeF3

[149]

Ва—Nd

I?

19

16

 

 

 

Ва2+—Nd3 +

52

•—

29

BaF2 —48 мол. % NdF3

[149]

Ва—Sm

I?

20

16

 

 

 

 

В а 2 + — S m 3 +

53

34

BaF2 —47 мол. % SmF3

[149]

Ва—Gd

I?

21

.

19

 

 

 

 

 

B a 2 + _ G d 3 +

51

38

BaF2 —43 мол. % GdF3

[149]

Ва—Но

I?

23

23

 

 

 

 

Ва2+—Н0 з+

41

47

BaF2 —42 мол. % HoF3

[149]

Ва—Lu

I?

25

23

 

 

 

Ва2+—Щз +

38

58

BaF2 - 4 2

мол. %

LuF 3

[149]

Ва—Y

I?

14

16

 

 

 

Ва2+—Y3 +

45

46

BaF2 —VF3

 

[150]

Ва—U

I?

42

 

23

 

 

 

 

В а 2 + — U 3 +

53

30

BaF2 —UF3

 

[151]

Группа В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ва—РЬ

25

25

19

19

 

 

 

 

 

Ва2+—РЬ2 +

60

12

Голландит

 

 

[111]

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ва—Ra

III?

 

3

 

0

 

 

 

 

 

Ва2+—Ra2+

 

0

'

7

 

 

 

 

 

 

В металлических

системах с

кальцием и

стронцием

барий

обладает совершенным изоморфизмом. Однако из-за значитель­ ного различия ионных радиусов изоморфизм бария и кальция в их ионных соединениях ограничен.

В баритах установлен совершенный изоморфизм бария и стронция (Ва, Sr)SO(, в связи с чем различают бариобариты и стронциобариты [111].