Hauptunterschied – Isomorphismus vs. Polymorphismus
Verbindungen können in der Natur in verschiedenen Formen vorkommen. Diese unterschiedlichen Formen können unterschiedliche Morphologien oder unterschiedliche Strukturen sein. Die Struktur einer chemischen Verbindung bestimmt die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindung. Manchmal werden auch die chemischen Eigenschaften durch die Struktur bestimmt. „Morphismus“ist ein Begriff, der verwendet wird, um den Begriff „Morphologie“zu benennen. Sie beschreibt das äußere Erscheinungsbild einer Verbindung. Zur Beschreibung dieser äußeren Erscheinungen werden die Begriffe Isomorphismus und Polymorphismus verwendet. Polymorphismus bedeutet das Vorhandensein einer Verbindung in mehr als einer kristallinen Form. Isomorphismus ist das Vorhandensein von zwei oder mehr Verbindungen mit derselben Morphologie. Der Hauptunterschied zwischen Isomorphismus und Polymorphismus besteht darin, dass sich Isomorphismus auf das Vorhandensein von zwei oder mehr Verbindungen mit identischen Morphologien bezieht, während sich Polymorphismus auf das Vorhandensein verschiedener Morphologien derselben Substanz bezieht.
Was ist Isomorphismus?
Isomorphismus bezieht sich auf das Vorhandensein von zwei oder mehr Verbindungen mit identischer Morphologie. Dies bedeutet das Vorhandensein derselben Kristallstruktur in verschiedenen Verbindungen. Diese Verbindungen werden als isomorphe Substanzen bezeichnet. Isomorphe Substanzen haben nahezu die gleiche Form und Struktur.
Diese Verbindungen haben das gleiche Verhältnis zwischen Atomen, die in diesen Verbindungen vorhanden sind. Dies weist darauf hin, dass die empirischen Formeln isomorpher Substanzen identisch sind. Die physikalischen Eigenschaften der isomorphen Substanzen unterscheiden sich jedoch voneinander, da sie unterschiedliche Atomkombinationen aufweisen. Bsp.: Masse, Dichte, chemische Reaktivität sind einige der physikalischen Eigenschaften, die sich bei isomorphen Substanzen unterscheiden. Betrachten wir einige Beispiele, um zu verstehen, was Isomorphie in der Chemie ist.
Calciumcarbonat (CaCO3) und Natriumnitrat (NaNO3).
Abbildung 01: Der Vergleich von Calciumcarbonat und Natriumnitrat als isomorphe Substanzen
Sowohl Calciumcarbonat als auch Natriumnitrat haben eine trigonale Form. Das Atomverhältnis der in jeder Verbindung vorhandenen Atome beträgt 1:1:3. Aber diese Verbindungen haben unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften. Auch ihre Molmassen sind unterschiedlich (Calciumcarbonat=100 g/mol und Natriumnitrat=85 g/mol).
Natriumphosphat (Na3PO4) und Natriumarsenat (Na3AsO 4).
Diese Verbindungen existieren in tetraedrischer Form, und die empirische Formel dieser Verbindungen hat das Atomverhältnis 3:1:4. Aber sie haben unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften.
Was ist Polymorphismus?
Polymorphismus bezieht sich auf das Vorhandensein verschiedener Morphologien derselben Substanz. Die Substanz, die Polymorphismus zeigt, wird als polymorphe Substanzen bezeichnet. Hier existiert eine bestimmte Verbindung in verschiedenen Formen und kristallinen Formen.
Polymorphe Substanzen zeigen Ähnlichkeiten und Unterschiede basierend auf der Struktur. Aber meistens sind die chemischen Eigenschaften gleich, da es sich um die gleiche Verbindung handelt, die in verschiedenen Formen vorkommt. Aber die physikalischen Eigenschaften sind unterschiedlich., CaCO3 (Calciumcarbonat) existieren entweder in orthorhombischer Form oder in hexagonaler Form.
Abbildung 02: Kohlenstoffallotrope
Allotropie ist ein verwandter Begriff zum Polymorphismus. Allotropie bezieht sich auf die Polymorphie eines bestimmten Elements. Die Verbindungen, die Allotropie zeigen, sind als Allotrope bekannt. Allotrope treten auf, wenn ein Element eine kristalline Struktur mit unterschiedlichen Anordnungen bildet. Kohlenstoff bildet beispielsweise Allotrope wie Diamant oder Graphit. Diese Allotrope haben unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften.
Was ist der Unterschied zwischen Isomorphismus und Polymorphismus?
Isomorphismus vs. Polymorphismus |
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| Isomorphismus bezieht sich auf das Vorhandensein von zwei oder mehr Verbindungen mit identischer Morphologie. | Polymorphismus bezieht sich auf das Vorhandensein verschiedener Morphologien derselben Substanz. |
| Form | |
| Isomorphe Substanzen haben identische Formen. | Polymorphe Substanzen haben unterschiedliche Formen. |
| Verbindung | |
| Isomorphie betrifft zwei oder mehr verschiedene Verbindungen. | Polymorphismus beschreibt die verschiedenen Formen derselben Verbindung oder desselben Elements. |
| In Elementen | |
| Isomorphismus fehlt in Elementen. | Polymorphismus ist in Elementen vorhanden. |
| Atomverhältnis | |
| Isomorphe Stoffe haben in der Summenformel das gleiche Atomverhältnis. | Polymorphe Substanzen haben entweder ähnliche oder unterschiedliche Atomverhältnisse. |
Zusammenfassung – Isomorphismus vs. Polymorphismus
Isomorphismus und Polymorphismus drücken zwei gegensätzliche Ideen aus. Der Unterschied zwischen Isomorphismus und Polymorphismus besteht darin, dass sich Isomorphismus auf das Vorhandensein von zwei oder mehr Verbindungen mit identischen Morphologien bezieht, während sich Polymorphismus auf das Vorhandensein verschiedener Morphologien derselben Substanz bezieht.
