Polimorfismul I Polimorfismul (din polimorfii greci - diverse)
în fizică, mineralogie, chimie, capacitatea anumitor substanțe de a exista în stări cu structură cristalină atomică diferită. Fiecare dintre aceste stări (faze termodinamice), numită modificare polimorfică, este stabilă în anumite condiții externe (temperatură și presiune). Modificările sunt de obicei indicate prin literele grecești α, β, γ, etc. Diferența în structură determină diferența în proprietățile modificărilor polimorfe ale acestei substanțe. P. a fost descoperit în 1798, când sa descoperit că CaCO3 poate exista sub forma a 2 minerale - calcite a și aragonite a. P. au substanțe simple (vezi Allotropy), precum și compuși anorganici și organici. Deci, carbonul are 2 modificări: cub (Almaz) și hexagonal (grafit), deosebit de diferite în ceea ce privește proprietățile fizice. staniu albă având un grilaj tetragonală centrat pe corp - metalic ductil (A se vedea metale.), și staniu gri (modificarea de temperatură joasă cu diamant zăbrele tetragonal) semiconductor fragil. Unii compuși, de exemplu Si02. au mai mult de 2 modificări polimorfe. rearanjarea rețelei cristaline la tranziția polimorfic reduce la schimburi atomi, schimbarea tipului de ambalaj la rotații ale unora dintre grupurile structurale (de exemplu, NH4 NO3 și în diferite modificări NH4 NO3). Se observă, de asemenea, în cristale lichide (vezi Cristale lichide).
AP este rezultatul faptului că aceiași atomi și molecule pot forma mai multe laturi stabile în spațiu. T. k. Orice mică distorsiune latice stabilă asociată cu o creștere a energiei sale, statele structurale existente corespund unei valori minime de energie de adâncime diferită (vezi Fig.). La T = 0 K, modificarea α este cel mai probabil, la care minimul adânc corespunde. Când T> 0 K starea termodinamică a grilajului este determinată prin energetică liberă U = E - TS, care cuprinde în plus față de energia E TS o parte entropice (S - Entropy) (. Vezi vibrații cu zăbrele) asociate cu vibrațiile termice ale rețelei cristaline. . Având o energie mai mică mai durabil (α-grilă este mai puțin susceptibil la excitație de oscilații și dependență flata caracterizat U (T) curbele Uα (T) și Uβ (T) se intersectează la o anumită T0 temperatura sub T0 mai stabil α faze, de mai sus. - β-phase, T0 -. Temperatura de echilibru a și p-faze în α-modificare este încălzită peste T0 se transformă în β Odată cu creșterea suplimentară a temperaturii (β-modificare poate fi mai puțin stabile decât γ-modificare, care la rândul său. , apoi se transformă într-o modificare δ până când temperatura depășește acest nivel temperatura de topire a cristalului.
Fiecare modificare este stabilă într-o anumită regiune a temperaturii, presiunii și a altor condiții externe. Diagramele de echilibru de fază determină regiuni de stabilitate ale modificărilor polimorfe (vezi Diagrama de stare). Calculul teoretic al diagramelor de fază se bazează pe calculul caracteristicilor termodinamice, precum și a energiei și a spectrului de vibrații ale zăcământului cristal pentru diferite modificări polimorfe. De exemplu, calculul diagramei de fază a stării C a făcut posibilă stabilirea faptului că regiunea de origine a structurii diamantelor se află la presiuni de polimorfism de 50 kbar, ceea ce a facilitat calea către sinteza diamantelor.
Un caz special de poligon este politipismul, care se observă în unele cristale cu o structură stratificată. Modificările politipice sunt construite din straturi identice sau "pachete" stratificate de atomi și diferă în modul și frecvența suprapunerii acestor pachete. Modificările politipice sunt observate în mineralele argiloase, carbura de siliciu etc.
REFERINȚE Verma A. Ram. Krishna P. Polimorfismul și politipismul în cristale, [trans. cu engleza.], M. 1969; Boky G. B. Chemistry of Crystal, 3rd ed. M. 1971.
a este schimbarea energiei libere U a unui cristal cu o schimbare a aranjamentului reciproc de atomi, minimele corespund la două modificări stabile ale lui α și β; b este dependența de temperatură a lui U.
în biologie, prezența, într-o singură specie, a unor indivizi distinși, care nu au forme tranzitorii. Dacă există două astfel de forme, fenomenul este numit Dimorfism (un caz special este dimorfismul sexual). P. include diferența în apariția indivizilor din una sau mai multe populații (a se vedea Populația). P. în termen de populație omogenă genetic este cunoscut de mai multe colonii de hydroids (a se vedea Hydroids.), Care pe aceleași hidrantii Stolon pot dezvolta structuri diferite (de exemplu, trofozoidy, daktilozoidy si akantozoidy - polipi Podocoryne). Având o imagine complet diferită de polipi meduze și o singură specie - (. A se vedea alternarea generații) un exemplu de IP asociată cu alternanța de generații. Același tip de P. fungilor de rugină, care au corpurile fructifere și sporilor dezvolta pe diferite gazde, in mod dramatic diferite în aparență și caracteristici fiziologice. O astfel de plantă ca varietatea formelor larvare ale unei specii, de exemplu, în trematodele digenetice, se numește pleomorfoza. P. la animale dioică - prezența unor persoane de diferite forme în cel puțin un sex (de exemplu, afide de sex feminin, iar unii masculi coccid sunt cu aripi și aripi). Pentru insectele sociale VP caracterizat asociat cu divizarea diferitelor specii în familie sau colonie (uter și persoanele care lucrează în miere de albine, uter și diverse forme de „muncitori“ și „soldați“ în furnici și termite). Același gen includ sezonieră P. P. și asociată cu o densitate a diferențelor populației în culoare, proporțiile corpului și comportamentul în lăcustele (variație de fază) și omizi unor fluturi. A se vedea și polimorfismul genetic. Modificarea.
Marea Enciclopedie Sovietică. - Enciclopedia Sovietică. 1969-1978.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: