Γιατί οι ιοντικές ενώσεις δείχνουν ισομορφισμό;
1. Παρόμοιες πυκνότητες φόρτισης και ιοντικές ακτίνες:
* Ο ισομορφισμός εμφανίζεται όταν δύο ή περισσότερες ενώσεις έχουν παρόμοιες κρυσταλλικές δομές. Αυτή η ομοιότητα προκύπτει από το γεγονός ότι τα εμπλεκόμενα ιόντα έχουν συγκρίσιμες πυκνότητες φόρτισης και ιονικές ακτίνες .
* Όταν η πυκνότητα φορτίου και οι ιοντικές ακτίνες είναι παρόμοιες, τα ιόντα μπορούν να καταλαμβάνουν παρόμοιες θέσεις μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα, οδηγώντας στον σχηματισμό παρόμοιων δομών.
2. Αριθμός συντονισμού:
* Ο αριθμός συντονισμού ενός ιόντος σε μια κρυσταλλική δομή αναφέρεται στον αριθμό των ιόντων που το περιβάλλουν.
* Εάν οι αριθμοί συντονισμού των ιόντων σε δύο διαφορετικές ενώσεις είναι οι ίδιοι, μπορούν να υιοθετήσουν παρόμοιες κρυσταλλικές δομές.
3. Ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις:
* Οι ισχυρές ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ αντίθετα φορτισμένων ιόντων σε ιοντικές ενώσεις διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό της κρυσταλλικής δομής.
* Εάν οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ιόντων σε δύο διαφορετικές ενώσεις είναι παρόμοιες, μπορούν να υιοθετήσουν παρόμοιες δομές.
Παράδειγμα:
* NaCl (χλωριούχο νάτριο) και kCl (χλωριούχο κάλιο) είναι ισομορφές.
* Και οι δύο ενώσεις έχουν μια κυβική δομή (FCC) με επίκεντρο το πρόσωπο.
* Αυτό οφείλεται στις παρόμοιες πυκνότητες φορτίου και ιοντικές ακτίνες Na+ και K+ και στους παρόμοιους αριθμούς συντονισμού των κατιόντων και των ανιόντων στις δομές.
Παράγοντες που μπορούν να αποτρέψουν τον ισομορφισμό:
* Μεγάλες διαφορές στις ιοντικές ακτίνες: Εάν οι ιοντικές ακτίνες των ιόντων σε δύο ενώσεις διαφέρουν σημαντικά, μπορεί να μην είναι σε θέση να καταλαμβάνουν παρόμοιες θέσεις στο κρυσταλλικό πλέγμα.
* Διαφορές στην πυκνότητα φορτίου: Όταν οι πυκνότητες φορτίου των ιόντων σε δύο ενώσεις είναι σημαντικά διαφορετικές, οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους θα είναι επίσης διαφορετικές, οδηγώντας σε διαφορετικές κρυσταλλικές δομές.
* Διαφορές στην πολωυσιμότητα: Τα εξαιρετικά πολωτικά ιόντα μπορούν να παραμορφώσουν το κρυσταλλικό πλέγμα, παρεμποδίζοντας τον ισομορφισμό.
Συμπέρασμα:
Ο ισομορφισμός στις ιοντικές ενώσεις είναι συνέπεια της αλληλεπίδρασης μεταξύ του μεγέθους, του φορτίου και της πολωυσιμότητας των εμπλεκομένων ιόντων, οδηγώντας στον σχηματισμό παρόμοιων κρυσταλλικών δομών.
