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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 162

Скачиваний: 1

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

Изоморфные элементы и ионы

Re—Та

Re"+—Та<+

Re*+—Та5 +

Re—Cr

Re4+—Сг*+

Re4 +—Сг«+

Re7 +—Сг7 +

Re—Ir

Re*+—Ir*+

Re 7 + — lr 4 +

Re—Rh

Re4 +—Rh3 +

Re7 +—Rh4 +

Re—Pd

Re4 +—Pd*+

Группа С

Re—Си

Re*+—Cu+ Re«+—Cu2+ Re—Mn

Re7 +—Mn7 +

г

та

а 0

Изоморфные смеси

V

Сплавы Та50 ат. %

Re

40

Сплавы Cr65 ат. %

Re

V

100

 

 

IV

Сплавы Ir—35 ат. %

Re

25

 

 

35

Сплавы Rh—40 ат. 96 Re

ІІп, IV

0

Сплавы Re—20 ат. %

Rh

10

Сплавы Pd—20 ат. % Re

Hn

30

 

 

I

70

15

Hn

170

Металлический рений образует непрерывные ряды твердых растворов с Со, Os, Те, Ru и широкие ряды твердых растворов с Pt, V, Mo, Fe, Ті, Nb, Та, Cr, W, Ir, Rh, Pd (см. таблицу).

Изоморфизм рения в солеобразных соединениях и в минера­ лах изучен крайне недостаточно.

Rh

о

о

о

Р о д и й : г м е т = 1 , 3 4 A; r R h 3 + = 0 , 6 8

А; г о р б = 1 , 3 5

A; xR h 3-t-=250 ккал/г-атом

Изоморфные элементы и ионы

Группа А

Rh—Pt

Rh3 +—Pt2+

Тип диаграммы состояния

Ay, ккал/г-атом

I I I .

35

ч5

 

г?

Изоморфные смеси

V

ю

 

О

о,

 

<

X

<

 

<

 

3

0

Сплавы RhPt

18

Литература

[741


 

диаграммыТип состояния

ккалAX, -атом

<s

Изоморфные

 

 

элементы и

 

 

ионы

 

 

 

Rh 3 + — Pt«+

15

 

Rh—Pd

III

2

Rh3 +—Pd3 +

Rh3 +—Pd4 +

30

Rh—Co

I l l

7

Rh3 +—Co2 +

55

—•

Rh3 +—Co3 +

10

Rh—Fe

III?

7

Rhs +—Fe2 +

65

Rh3 +—Fe3 +

15

Rh—Ir

III?

1

Rh 3 + — Ir 4 +

25

Rh—Mn

I V

3

Rh 3 + — Mn 2 +

70

Rh 3 + — Mn 3 +

10

—•

Rh3 +—Mn*+

55

Группа

В

 

 

Rh—Ru

 

1

Rh3 +—Ru4 +

20

Rh—Os

 

1

Rh3 +—Os8+ — — —

Группа

С

 

 

Rh—Cu

ІІП?

 

6

Rh3 +—Cu+

70

Rh3 +—Cu2 +

15

Rh—Au

?

7

Rh3 +— A u 3 + —•

Rh 3 + — Au 2 +

20

 

 

5?

Изоморфные смеси

 

a.

 

 

>.

8

УО

 

 

 

CU

a.

 

 

 

Ь

<

о

 

 

 

К

<

 

 

 

 

5

 

 

.

 

.

4

Сплавы

Rh—Pd

 

[74]

18

 

 

5

Сплавы

Rh—Co

 

0

 

[74]

6

 

 

8

 

 

4

Сплавы

Rh—Fe

 

[74]

9

 

 

6

Сплавы

 

0

Rh—Ir

 

[74]

0

 

96 Mn

4

Сплавы Rh—ЗО ат.

[74]

 

 

 

Mn—ЗО ат. % Rh

 

18

 

 

4

 

 

13

 

 

 

4

 

 

1

 

 

4

 

—•

 

1

"

 

 

 

0

 

 

[74]

41

 

 

—•

6

 

—•

 

—•

0

 

 

—•

 

 

25

 

 

 

 

 

В металлических системах родий образует непрерывные ря­ ды твердых растворов с Pt, Pd, Ir, Со, Fe. Многие системы с родием не изучены или изучены слабо. С марганцем родий образует широкие ряды твердых растворов (см. таблицу).

Rn*

Р а д о н : г к р и с т = 2,4 А; г о Р б = 1 , 0 9 А .

* См. замечания к аргону.


Ru

Р у т е н и й : г м е т = 1 , 3 2 A; r R u 4 + = 0 , 6 7 А; г о р б = 1 , 3 0 А;

•^R u 44.=270 ккал/г-атом

Изоморфные

Тип

элементы и

диаграммы

ионы

состояния

Группа А

 

Ru—Os

I I I , IV?

RU 4+__0S 6+

Ru—Rh

IV

Ru4 +—Rh3 t-

Ru—Pt

IV?

R u 4 + _ P t 4 +

Ru—Fe

IV?

Ru4 +—Fe2+

R U 4 + _ Fe3+

Ru—Mn

IV

Ru*+—Mn«+

Ru*+—Mn3 +

Ru4+—Mn*+

R u 4 + — M n ' +

Ru—Mo

I V

Ru 4 + — Mo 4 +

Ru*+—Mo«+

—.

Группа В

 

Ru—Та

IV

Ru 4 + — Ta 5 +

Ru—W

I V

Ru4+—W*+

Ru 4 + — W«+

Ru—Ir

III?

R u 4 + — I r J +

Ru—Pd

IV?

Ru4+—Pd4 +

Группа С

 

Ru—Co

ІІП

Ru4 +—C02+

Ru4 +—Co3 +

атом-г

! «s - 9

Hк

<V.S *-

<О

1 sо

50 — 3

1 —

20

1

_

5

35

3

5

85

11

35

5

1 —

90

19

10

2

35

12

160

_

45

2

.—.

35

5

10

8

11

60 — 2

4 —

70

4

35

8

2 —

45 — 1

4 —

10 — 3

6 —

75

7

10

6

г?

Изоморфные смеси

а

>.

 

 

 

 

 

 

н

<о

 

 

О)

 

 

f-

0

Сплавы

Ru—Os осмирит

[111

 

4

Осмирит

 

[111

 

4

Сплавы

Pt—80 ат. % Ru

[74]

_

 

[74]

8

Сплавы Ru—76 ат. % Fe

 

 

8

Сплавы Ru—50 ат. % Мп [74]

 

 

Мп—35 ат. % Ru

 

—.

 

 

 

12-

 

: —

Сплавы Ru—35 ат. % Мо [74]

 

 

12Сплавы Ru—25 ат. % Та [74]

4

Сплавы

Ru—W

[74]

 

 

 

4

Сплавы

Ru—Ir

[74]

8

4

[74]

Непрерывные или широкие ряды твердых растворов рутений образует с Ir, Os, Mn, Fe, Mo, Та, Pt, W. Многие системы с рутением мало изучены.

Изоморфизм рутения в неорганических соединениях не изучен.

218


С е р а : ^ „ « = 1 , 0 4 A; r s 2 - = l , 8 1 А; rs*+=0,37 A; r s $ + = 0 » 3 0 А;

о

г в р б = 1 , 0 ° ^* X s M - = 2 7 5 ккал/г-атом; xs e+=375 ккал/г-атом

Изоморфные Тип элементы и [диаграммы

ионы состояния

Группа А

S—Se S*-— Se2~

Группа В

S—Те

S S - — Т е * - S—Р

S4+—P3+

S «+ _ p5 - i -

S4+—P5+

S—As

S4+—As»+

Группа С

S—С1

S 2 - — C I ­ S—Si S*+—SH+ S—Sb S*+—Sb3+

IV

I I

и, v

SC12?

SiS; SiS2

Sb2 S3

Изоморфные смеси

Сплав S—ЗО ат. % Se

[74]

Природная сера; молибденит; мета-

[П11

циннабарит

и др .

 

Жозеит

 

[74]

 

[111]

S 0 4 — Р 0 4

в апатитах (вилкеит),

[153]

скородит

 

 

Сплав S—55 ат. % As

[74]

Гакманит?

 

[172]

Эллестадит?

 

[741

 

[153]

 

 

[74]

, Широкие ряды твердых растворов элементарная сера обра­ зует с мышьяком и селеном. Диаграмма состояния важной системы S—Р точно не изучена.

Совершенный изоморфизм серы с селеном наблюдается в сульфидно-селенидных системах и минералах, например в гале­ нитах и метациннабаритах. Широкий и ограниченный изомор­ физм серы с селеном и теллуром имеет место во многих суль­ фидных минералах и системах [111].

По-видимому, имеет место широкий или даже совершенный изоморфизм серы с фосфором в виде сульфатных и фосфатных анионов в апатитах и других системах и минералах. Но кристаллохимически этот изоморфизм не изучен в деталях метода­ ми рентгеноструктурного анализа.

Предполагаемый анионный изоморфизм серы с кремнием в сульфатах-силикатах, а также с хлором экспериментально не доказан.


Sb

о

о

о

о

С у р ь м а :

г м е т = 1 , 4 4

А; л 5 Ь з + = 0 , 7 6 A; r s b 5 + = 0 , 6 2 A; rop6=-l,4i>

y_gb 3+=190

ккал/г-атом;

- £ 5 Ь 5 + = 2 9 5 ккал/г-атом

диаграммыТип

состояния

ккал/гДу, -атом

<

<

 

Изоморфные

 

 

 

Изоморфные смеси

элементы и

 

 

 

ионы

E Ю

 

 

О

 

a

 

<

Группа А

 

А;

Литература

Sb—As

III

18

26

Сплавы

SbAs, самородная сурьма

[74],

Sb3 +—As3 +

ЗО 31

 

 

 

[111]

Люцониты, тетраэдриты,

пирситы,

—.

Sb3 +—As5 +

п о

65

Sb5 +—As3 +

75

7

 

полибазиты, иорданиты

[П1]

Sb5 +—As»+

5

35

 

 

 

 

Sb—Bi

I l l

8

10

Сплавы

Sb—Bi палстибит,

пластибит

[811,

 

 

26

 

 

 

[111]

S b 3 + — В І З +

5

 

 

 

[111]

Sb 3 + — Bi 5 +

65

,

3

 

В сульфидах

 

Sb 5 + — Bi 3 +

100

55

 

 

Sb5 +— B i 5 +

35 19

 

 

 

Группа В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sb—Те

Sb2 Te3

0

4

1

 

[74]

Sb3 +—Te4 +

ЗО

8

 

> Система A!SbCdTe

 

[147]

Sb5 +—Te6 +

25 11 J

 

 

 

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sb—Ge

Пэ

.— 18

16

 

 

[74]

Sb3 +—Ge2 +

5 4

 

 

Sb3 +—Ge4 +

.. .—

75

44

.—

 

 

Sb5 +—Ge2 +

ПО 18

 

 

Sb5 +—Ge4 +

ЗО 17

 

 

Sb—Si

Нэ

•— 23

32

 

 

[74]

Sb3 +—Si«+

70

81

 

•—

 

Sb5+—Si4 +

35

48

 

 

Sb—Pb

Пэ

22

24

 

•—

 

[74]

Sb3 +—Pb2 +

15 58

 

 

—.

Sb3 +—Pb4 +

55 10

 

 

Sb5 +—Pb2 +

120

94

 

 

Sb5 +—Pb4 +

 

50

 

36

 

 

 

 

Сурьма

обладает совершенным изоморфизмом с мышьяком

и висмутом

как в элементарных системах, так и в многочислен­

ных сульфидных минералах и соединениях.

Найден

непрерывный ряд твердых растворов AlSb—CdTe

[147], указывающий на возможность совершенного изоморфизма атомов сурьмы и теллура в ковалентных алмазоподобных полу­ проводниковых соединениях.

220