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类质同象和同质多像

Marine Sedimentology  · 公众号  ·  · 2025-01-08 13:56

主要观点总结

本文介绍了矿物学中的两个概念:类质同象和同质多像。类质同象指的是矿物晶体在形成过程中,晶体结构中的某些质点被性质相似的其他质点所替代,只引起晶胞参数和理化性质的规律性变化,而晶体结构不变。同质多像则是指同一化学成分的物质在不同的外界条件下可以结晶成不同构造的晶体。文章还讨论了它们的形成条件、结果,并通过实例进行说明。最后提到了网络学习资源收费问题。

关键观点总结

关键观点1: 类质同象的概念及特点

类质同象是指矿物晶体中某些质点被性质相似的其他质点所替代,只引起晶胞参数和理化性质的规律性变化,而晶体结构不变。形成条件是由于晶体形成或生长过程中发生的质点替代。

关键观点2: 同质多像的概念及特点

同质多像是指同一化学成分的物质在不同的物理化学条件下结晶,形成不同结构的晶体。这些晶体具有不同的结晶形态和物理性质。形成条件是温度、压力、介质等外界条件的改变。

关键观点3: 类质同象和同质多像的形成结果

类质同象的结果是同一种晶体结构中包含不同种类的质点,晶体结构保持不变;同质多像的结果则是形成了具有不同结构和物理性质的晶体,虽然化学成分相同,但晶体形态和性质不同。

关键观点4: 网络学习资源收费问题

随着网络的发展,学习资源的获取越来越受限,很多文档或图片需要收费,而且收费者可能并非知识产权的所有者,这使得自助学习并未因网络的发达而变得轻松。


正文

定义‌:
‌类质同象‌ Isomorphism
Iso = same, mor= shape and phism = process

是指矿物晶体在形成过程中,晶体结构中本应由某种质点(原子、离子、络阴离子或分子)所占的晶位被晶体化学性质相似的其他质点所置换,只引起晶胞参数及理化性质的规律性变化,而晶体结构不发生质变的现象‌。

‌同质多像‌ polymorphism
ploy = many, mor= shape and phism = process

是指同一化学成分的物质,在不同的外界条件(如温度、压力、介质)下,可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体,这些晶体具有不同的结晶形态和物理性质‌。

‌形成条件‌:

类质同象的形成是由于晶体结构中某些质点被性质相似的其他质点所替代,这种替代通常发生在晶体形成或生长过程中,且替代的质点与原质点在晶体化学性质上相似‌。

同质多像的形成则是由于同一化学成分的物质在不同的物理化学条件下结晶,这些条件可能包括温度、压力、介质等,导致形成不同结构的晶体‌。

‌结果‌:

类质同象的结果是同一种晶体结构中包含了不同种类的质点,这些质点的替代只引起晶胞参数和某些理化性质的微小变化,而晶体结构本身保持不变‌。

同质多像的结果则是形成了具有不同结构和物理性质的晶体,这些晶体虽然化学成分相同,但由于结晶条件的不同而具有不同的晶体形态和性质‌。

举例:

类质同象 ‌:

  • 镁橄榄石(Mg2SiO4)中的Mg2+可以被Fe2+全部替代,形成铁橄榄石(Fe2[SiO2])。

  • 菱镁矿(Mg[CO3])和菱铁矿(Fe[CO3])之间,镁和铁可以互相代替,形成各种Mg、Fe含量不同的类质同像混合物‌。

同质多象 ‌:

  • 碳元素在不同的热力学条件下,可以结晶成属于等轴晶系的金刚石(下图左)和属于六方晶系的石墨‌(下图右)。







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