Isomorph

Kristalline Substanzen, deren chemische Formeln ähnlich sind und deren positiv geladene Kationen und negativ geladene Anionen ähnlich groß sind, können Kristalle mit der gleichen Struktur bilden. Diese isomorphen Gruppen können bei der Klassifizierung von Mineralien verwendet werden.

Ein Beispiel ist die Halitgruppe, zu der unter anderem Halit (NaCl), Fluorit (CaF2) und Sylvit (KCl) gehören. Die Kristalle, die sie bilden, gehören zum isometrischen Kristallsystem, in dem die Einheitszellen (die kleinste Komponente eines Kristalls, die sich in drei Dimensionen unbegrenzt wiederholen kann) alle drei gleich lange Achsen haben, die im Winkel von 90° zueinander ausgerichtet sind. Ein weiteres Beispiel für eine isomorphe Gruppe ist die Calcitgruppe, zu der die Carbonatminerale Calcit (CaCO3), Magnesit (MgCO3), Rhodochrosit (MnCO3), Siderit (FeCO3) und Smithsonit (ZnCO3) gehören. Alle diese Minerale bilden Kristalle mit der gleichen Symmetrie, in diesem Fall im hexagonalen Kristallsystem, bei dem die Einheitszellen der Kristalle drei horizontale Achsen von gleicher Länge und eine Achse von unterschiedlicher Länge haben, die senkrecht zu den anderen drei steht. Manchmal haben verschiedene Minerale die gleiche chemische Zusammensetzung (eine Situation, die als Polymorphismus bezeichnet wird). Aragonit hat die gleiche chemische Zusammensetzung wie Calcit, kristallisiert jedoch im orthorhombischen Kristallsystem (bei dem die Einheitszellen drei Achsen ungleicher Länge aufweisen, die im Winkel von 90° zueinander ausgerichtet sind). Zur Aragonitgruppe gehören die Minerale Cerussit (PbCO3), Strontianit (SrCO3) und Witherit (BaCO3). Die Ähnlichkeit der Kationen- und Anionengröße ist für die Isomorphie wichtiger als die chemische Zusammensetzung. So gehören Uraninit (UO2) und Chlorargyrit (AgCl) beide zur Halitgruppe, obwohl ihre Zusammensetzung und Eigenschaften sehr unterschiedlich sind. In einem Mischkristall weist eine isomorphe Gruppe von Mineralen eine Bandbreite von Mineralzusammensetzungen zwischen zwei Endmitgliedern auf. Die Olivin-Gruppe bildet eine solche Mischkristallreihe im orthorhombischen Kristallsystem. Die Zusammensetzung von Olivin wird gewöhnlich als (Mg, Fe)2SiO4 angegeben, kann aber von reinem Forsterit (Mg2SiO4) bis zu reinem Fayalit (Fe2SiO4) reichen. Isomorphismus wird auch Isostrukturalismus genannt.

Siehe auch Kristalle und Kristallographie

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