Isomorph

化学式が似ていて、正電荷のカチオンと負電荷のアニオンの大きさが似ている結晶性物質が、同じ構造の結晶を形成することがあります。

たとえば、ハライト(NaCl)、フローライト(CaF2)、シルバイト(KCl)などの鉱物を含むハライトグループは、鉱物の分類に利用されることがある。 これらの結晶は、単位胞(結晶の最小構成要素で、3次元的に無限に繰り返すことができる)がすべて同じ長さの3軸を持ち、互いに90°の角度をなす等長結晶系に属している。 炭酸塩鉱物の方解石(CaCO3)、マグネサイト(MgCO3)、ロードクロサイト(MnCO3)、シデライト(FeCO3)、スミソナイト(ZnCO3)なども同型群の一例である。 これらの鉱物はすべて同じ対称性の結晶を形成し、この場合は六方晶系で、結晶のユニットセルは3本の同じ長さの水平軸と他の3本に直交する異なる長さの1軸を持つ。 異なる鉱物が同じ化学組成を持つこともある(多形性という状況)。 アラゴナイトは方解石と同じ化学組成を持つが、斜方晶系(ユニットセルが互いに90°の角度で向いた不等長3軸を持つ)の結晶である。 アラゴナイトの仲間には、セリュサイト(PbCO3)、ストロンチアナイト(SrCO3)、ウィザライト(BaCO3)という鉱物がある。 同型性においては、化学組成よりも陽イオンと陰イオンの大きさが似ていることが重要である。 したがって、ウラニナイト(UO2)とクロルジャイト(AgCl)は、組成も性質も大きく異なるが、ともにハライト族に属する。 固溶体では、同型性鉱物群は2つの末端メンバーの間で鉱物組成の幅を示す。 カンラン石は斜方晶系でこのような固溶体系列を形成している。 カンラン石の組成は通常(Mg,Fe)2SiO4で示されるが、純粋なフォルステライト(Mg2SiO4)から純粋なフェイアルライト(Fe2SiO4)まで様々なものがある。 同形異物はアイソストラクチュラルとも呼ばれる。

結晶と結晶学

も参照。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。