isomorfi (krystallografi)

Et kjent eksempel er de to isomorfe rekker av karbonater, aragonitt-rekken med store kationer og kalsitt-rekken med små kationer (se tabell). CaCO₃ opptrer altså i to forskjellige modifikasjoner (se polymorfi).

Videre er natriumnitrat (NaNO₃) isomorft med kalsitt, mens kaliumnitrat (KNO₃) er isomorft med aragonitt, selv om ionene i dette tilfelle ikke har samme ladning (Na⁺, K⁺, NO₃⁻ er enverdige; Ca²⁺, CO₃²⁻ er toverdige). Det viktigste prinsipp ved isomorfe forbindelser er at bindingstypen er den samme og at ionene er av omtrent samme størrelse, men de behøver altså ikke nødvendigvis ha samme ladning. Således er de to feltspater albitt og anortitt isomorfe:

• Albitt (natronfeltspat), NaAlSiSi₂O₈
• Anortitt (kalkfeltspat), CaAlAlSi₂O₈

Her ser man samtidig utbytning (koblet substitusjon) av Ca²⁺ for Na⁺ og Al³⁺ for Si⁴⁺, idet ionene i hvert par har omtrent samme størrelse, og den totale ladning forblir uforandret.

Betegnelsen isomorfi har også vært brukt mer upresist om isomorfe stoffer som danner blandkrystaller med hverandre (faste løsninger). Riktignok viser isomorfe stoffer ofte fullstendig eller delvis blandbarhet, men dette er ikke alltid tilfelle. For eksempel vil kalsitt og magnesitt danne blandkrystaller i meget liten utstrekning, på grunn av den store forskjellen i ioneradius (se tabell).

Isomorfe stoffer kan altså vise forskjellig grad av isomorf blandbarhet.

Isotype eller isostrukturelle forbindelser er uttrykk som brukes om to eller flere stoffer som har analog kjemisk sammensetning og analog krystallstruktur, men som ikke nødvendigvis danner blandkrystaller.

Et annet nyttig begrep er diadoki (eller ionesubstitusjon), som innebærer at to grunnstoffer (ioner) kan gå inn i samme gitterposisjon i en bestemt struktur, selv om det ikke foreligger isotypi. Et eksempel er mineralene sfaleritt (sinkblende, ZnS) og pyrrhotitt (magnetkis, FeS), som har helt forskjellige strukturer, og hvor sink og jern viser diadoki i sfaleritt, men ikke i pyrrhotitt.

Karbonater av toverdige metaller danner to isomorfe rekker: aragonitt-rekken og kalsitt-rekken.

• mineral
• krystallografi
• krystallsystem