Verschil tussen isomorfisme en polymorfisme

Belangrijkste verschil - Isomorfisme versus polymorfisme

In de natuur kunnen elementen en verbindingen voorkomen in verschillende combinaties, met verschillende structuren of morfologieën. De structuur van een verbinding bepaalt de meeste fysische eigenschappen en soms de chemische eigenschappen van die verbinding. De voorwaarde "morfisme"Verwijst naar de morfologie. Het is de uiterlijke verschijning. Daarom zijn isomorfisme en polymorfisme twee termen die worden gebruikt om de morfologie van chemische stoffen te beschrijven. Het bestaan van een stof in meer dan één kristallijne vorm is bekend als polymorfisme. Als deze stof een enkel element is, wordt dit allotropie genoemd in plaats van polymorfisme. Als twee of meer verschillende stoffen dezelfde morfologie vertonen, wordt dit isomorfisme genoemd. Het belangrijkste verschil tussen isomorfisme en polymorfisme is dat isomorfie beschrijft de aanwezigheid van dezelfde morfologie in verschillende stoffen, terwijl polymorfisme de aanwezigheid van verschillende morfologieën van dezelfde stof beschrijft.

Key Areas Covered

1. Wat is isomorfie
      - Definitie, uitleg met voorbeelden
2. Wat is polymorfisme
      - Definitie, uitleg met voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen isomorfisme en polymorfisme
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Allotropie, Isomorfisme, Isomorfe, Mineralen, Morfologie, Polymorfe, Polymorfisme

Wat is isomorfie

Isomorfisme is de overeenkomst in de kristalstructuur van verschillende verbindingen. Deze verbindingen worden isomorfe stoffen genoemd. In de eenvoudigste definitie zijn isomorfe stoffen bijna hetzelfde in hun vorm.

Isomorfe stoffen bestaan uit dezelfde atoomverhouding. Daarom zijn de empirische formules van deze isomorfe stoffen hetzelfde. Omdat deze stoffen echter bestaan uit combinaties van verschillende atomen, verschillen de chemische en fysische eigenschappen van isomorfe stoffen van elkaar. Dergelijke eigenschappen omvatten massa, dichtheid, chemische reactiviteit, enz.

Voorbeelden van isomorfisme

Enkele van de voorbeelden voor stoffen die isomorfisme vertonen, worden hieronder weergegeven.

CaCO₃ en NaNO₃

Beide stoffen bestaan in trigonale vorm. De atoomverhouding van deze isomorfe stoffen is hetzelfde (1: 1: 3).

Maar de fysische en chemische eigenschappen zijn anders. De molaire massa van CaCO3 is bijvoorbeeld 100 g / mol, terwijl de molaire massa van NaNO3 ongeveer 85 g / mol is.

na₃PO₄ en N₃AsO₄

Beide stoffen zijn tetraëdrisch van vorm. De atomaire verhouding van beide structuren is 3: 1: 4. Maar de fysische en chemische eigenschappen zijn anders.

Figuur 01: Verschillende isomorfe verbindingen worden samen gekristalliseerd om Pyroxene te vormen.

Isomorfisme is vaak te vinden in mineralen. Omdat de kristalstructuren op elkaar lijken, kunnen deze isomorfe stoffen soms samen worden gekristalliseerd. De meeste mineralen zijn samengesteld uit dit type structuur, waarbij verschillende verschillende verbindingen met elkaar zijn gemengd en de gelijke kristalstructuur vormen. Enkele van de voorbeelden zijn veldspaat, granaat en pyroxeen.

Wat is polymorfisme

Polymorfisme is de aanwezigheid van verschillende kristallijne vormen van dezelfde verbinding. Met andere woorden, als een bepaalde verbinding in verschillende vormen kan worden gevonden, wordt dit fenomeen polymorfisme genoemd. De verbinding die polymorfisme vertoont, wordt een polymorfe stof genoemd.

Polymorfe stoffen vertonen overeenkomsten en verschillen. Meestal zijn de chemische eigenschappen van deze polymorfe vorm van een bepaalde stof hetzelfde, maar fysieke eigenschappen kunnen verschillen. De chemische formules van polymorfe vormen zijn echter hetzelfde, omdat het dezelfde verbinding is. Bijvoorbeeld de CaCO₃ verbinding kan bestaan in orthorhombische vorm of in hexagonale vorm.

Wanneer een element polymorfisme vertoont, wordt dit allotropie genoemd. Wanneer een element wordt gevonden in verschillende vormen van arrangementen, worden die verbindingen allotropen genoemd. Koolstof kan bijvoorbeeld worden gevonden als diamant of grafiet. Ze hebben verschillende chemische en fysische eigenschappen, maar zijn alleen samengesteld uit koolstofatomen.

Figuur 2: Allotropen van koolstof

De bovenstaande afbeelding toont het polymorfisme van koolstofelementen. Deze verschillende vormen of verbindingen worden allotropen genoemd.

Verschil tussen isomorfisme en polymorfisme

Definitie

isomorfisme: Isomorfisme is de overeenkomst in de kristalstructuur van verschillende verbindingen.

polymorfisme: Polymorfisme is de aanwezigheid van verschillende kristallijne vormen van dezelfde verbinding.

Vorm

isomorfisme: De kristalvorm van isomorfe verbindingen is identiek aan elkaar.

polymorfisme: De kristalvorm van polymorfe stoffen verschilt van elkaar.

samenstelling

isomorfisme: Isomorfisme heeft betrekking op twee of meer verbindingen tegelijk.

polymorfisme: Polymorfisme heeft betrekking op één verbinding.

Elements

isomorfisme: Isomorfisme is niet zichtbaar in elementen.

polymorfisme: Polymorfisme kan worden waargenomen in elementen.

Atomic Ratio

isomorfisme: De atoomverhoudingen van isomorfe verbindingen zijn hetzelfde.

polymorfisme: De atomaire verhouding van polymorfe verbindingen kan al dan niet hetzelfde zijn.

Conclusie

Sommige verbindingen kunnen worden gecategoriseerd als isomorf of polymorf volgens de vorm en de samenstelling van de verbinding. Als een bepaalde verbinding in verschillende vormen kan worden gevonden, wordt dit polymorfisme genoemd. Als verschillende verbindingen in een identieke vorm kunnen worden gevonden, wordt dit isomorfisme genoemd. Het belangrijkste verschil tussen isomorfisme en polymorfisme is dat isomorfisme het bestaan van dezelfde morfologie in verschillende stoffen beschrijft, terwijl polymorfisme het bestaan van verschillende morfologieën van dezelfde stof beschrijft.

Referenties:

1. "Isomorfisme." The Columbia Encyclopedia, 6th ed ... Encyclopedia.com. Web. Beschikbaar Hier. 8 aug. 2017
2. "Polymorfisme." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. Web. Beschikbaar Hier. 09 aug. 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "SiO3-kettingen Pyrox vs Wollast" Door Solid State - eigen tekening, gemaakt met Diamond 3.1 (CC BY-SA 3.0) via Commons wikimedia (bijgesneden)
2. "Allotropes of Carbon" By Mstroeck (talk) (Uploads) - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Wetenschap