Differenza principale - Isomorfismo vs polimorfismo

In natura, elementi e composti possono esistere in diverse combinazioni, aventi differenti strutture o morfologie. La struttura di un composto determina la maggior parte delle proprietà fisiche e talvolta delle proprietà chimiche di quel composto. Il termine “morfismo” si riferisce alla morfologia. È l'aspetto esteriore. Pertanto, isomorfismo e polimorfismo sono due termini usati per descrivere la morfologia delle sostanze chimiche. L'esistenza di una sostanza in più di una forma cristallina è nota come polimorfismo. Se questa sostanza è un singolo elemento, allora è chiamata allotropia piuttosto che polimorfismo. Se due o più sostanze diverse mostrano la stessa morfologia, allora si parla di isomorfismo. La principale differenza tra isomorfismo e polimorfismo è che l'isomorfismo descrive la presenza della stessa morfologia in diverse sostanze mentre il polimorfismo descrive la presenza di diverse morfologie della stessa sostanza.

Aree chiave coperte

1. Cos'è l'isomorfismo - Definizione, spiegazione con esempi 2. Cos'è il polimorfismo? - Definizione, spiegazione con esempi 3. Qual è la differenza tra isomorfismo e polimorfismo – Confronto delle differenze chiave

Termini chiave: allotropia, isomorfismo, isomorfo, minerali, morfologia, polimorfismo, polimorfismo

Cos'è l'isomorfismo?

L'isomorfismo è la somiglianza nella struttura cristallina di diversi composti. Questi composti sono chiamati sostanze isomorfe. Nella definizione più semplice, le sostanze isomorfe sono quasi le stesse nella loro forma.

Le sostanze isomorfe hanno lo stesso rapporto atomico. Pertanto, le formule empiriche di queste sostanze isomorfe sono le stesse. Tuttavia, poiché queste sostanze sono composte da combinazioni di atomi diversi, le proprietà chimiche e fisiche delle sostanze isomorfe sono diverse tra loro. Tali proprietà includono massa, densità, reattività chimica, ecc.

Esempi di isomorfismo

Di seguito sono riportati alcuni esempi di sostanze che mostrano isomorfismo.

Entrambe queste sostanze esistono in forma trigonale. Il rapporto atomico di queste sostanze isomorfe è lo stesso (1: 1: 3).

Ma le proprietà fisiche e chimiche sono diverse. Ad esempio, la massa molare di CaCO3 è 100 g/mol mentre la massa molare di NaNO3 è circa 85 g/mol.

Entrambe le sostanze sono di forma tetraedrica. Il rapporto atomico di entrambe le strutture è 3: 1: 4. Ma le proprietà fisiche e chimiche sono diverse.

Figura 01: diversi composti isomorfi vengono cristallizzati insieme per formare pirosseno.

L'isomorfismo si trova spesso nei minerali. Poiché le strutture cristalline sono simili tra loro, queste sostanze isomorfe possono talvolta essere cristallizzate insieme. La maggior parte dei minerali è composta da questo tipo di struttura che ha diversi composti diversi mescolati insieme, formando la stessa struttura cristallina. Alcuni degli esempi includono feldspato, granato e pirosseno.

Cos'è il polimorfismo?

Il polimorfismo è la presenza di diverse forme cristalline dello stesso composto. In altre parole, se un particolare composto può essere trovato in forme diverse, questo fenomeno è chiamato polimorfismo. Il composto che mostra il polimorfismo è chiamato sostanza polimorfa.

Le sostanze polimorfiche mostrano somiglianze e differenze. La maggior parte delle volte, le proprietà chimiche di queste forme polimorfiche di una particolare sostanza sono le stesse, ma le proprietà fisiche possono essere diverse. Tuttavia, le formule chimiche delle forme polimorfiche sono le stesse poiché è lo stesso composto. Ad esempio, il CaCO₃ il composto può esistere sia in forma ortorombica che in forma esagonale.

Quando un elemento mostra polimorfismo, si parla di allotropia. Quando un elemento si trova in diverse forme di disposizioni, quei composti sono chiamati allotropi. Ad esempio, il carbonio può essere trovato sia come diamante che come grafite. Hanno proprietà chimiche e fisiche diverse ma sono composti solo da atomi di carbonio.

Figura 2: Allotropi del carbonio

L'immagine sopra mostra il polimorfismo degli elementi di carbonio. Queste diverse forme o composti sono chiamati allotropi.

Differenza tra isomorfismo e polimorfismo

Definizione

Isomorfismo: L'isomorfismo è la somiglianza nella struttura cristallina di diversi composti.

Polimorfismo: Il polimorfismo è la presenza di diverse forme cristalline dello stesso composto.

Forma

Isomorfismo: La forma cristallina dei composti isomorfi è identica l'una all'altra.

Polimorfismo: La forma cristallina delle sostanze polimorfe è diversa l'una dall'altra.

Composto

Isomorfismo: L'isomorfismo riguarda due o più composti alla volta.

Polimorfismo: Il polimorfismo riguarda un composto.

Elementi

Isomorfismo: L'isomorfismo non può essere visto negli elementi.

Polimorfismo: Il polimorfismo può essere osservato negli elementi.

Rapporto atomico

Isomorfismo: I rapporti atomici dei composti isomorfi sono gli stessi.

Polimorfismo: Il rapporto atomico dei composti polimorfici può o non può essere lo stesso.

Conclusione

Alcuni composti possono essere classificati come isomorfi o polimorfici in base alla forma e alla composizione del composto. Se un particolare composto può essere trovato in forme diverse, allora si parla di polimorfismo. Se diversi composti possono essere trovati in una forma identica, allora si parla di isomorfismo. Il differenza principale tra isomorfismo e polimorfismo è quello l'isomorfismo descrive l'esistenza di una stessa morfologia in sostanze diverse mentre il polimorfismo descrive l'esistenza di diverse morfologie della stessa sostanza.

Riferimenti:

1. "Isomorfismo". La Columbia Enciclopedia, 6a ed… Enciclopedia.com. Ragnatela. Disponibile qui. 8 agosto 2017 2. “Polimorfismo”. Enciclopedia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., n.d. Ragnatela. Disponibile qui. 09 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "Catene SiO3 Pyrox vs Wollast" di Solid State - disegno proprio, creato con Diamond 3.1 (CC BY-SA 3.0) tramite Commons wikimedia (Cropped) 2. "Allotropes of Carbon" di Mstroeck (talk) (Upload) - Proprio lavoro (CC BY-SA 3.0) tramite Commons Wikimedia