Différence principale - Isomorphisme vs polymorphisme

Dans la nature, les éléments et les composés peuvent exister dans différentes combinaisons, ayant différentes structures ou morphologies. La structure d'un composé détermine la plupart des propriétés physiques et parfois des propriétés chimiques de ce composé. Le terme « morphisme » fait référence à la morphologie. C'est l'apparence extérieure. Par conséquent, l'isomorphisme et le polymorphisme sont deux termes utilisés pour décrire la morphologie des substances chimiques. L'existence d'une substance sous plus d'une forme cristalline est connue sous le nom de polymorphisme. Si cette substance est un élément unique, on parle alors d'allotropie plutôt que de polymorphisme. Si deux substances différentes ou plus présentent la même morphologie, on parle alors d'isomorphisme. La principale différence entre l'isomorphisme et le polymorphisme est que l'isomorphisme décrit la présence de la même morphologie dans différentes substances alors que le polymorphisme décrit la présence de différentes morphologies de la même substance.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que l'isomorphisme - Définition, explication avec des exemples 2. Qu'est-ce que le polymorphisme - Définition, explication avec des exemples 3. Quelle est la différence entre l'isomorphisme et le polymorphisme – Comparaison des principales différences

Mots-clés: allotropie, isomorphisme, isomorphe, minéraux, morphologie, polymorphe, polymorphisme

Qu'est-ce que l'isomorphisme

L'isomorphisme est la similitude de la structure cristalline de différents composés. Ces composés sont appelés substances isomorphes. Dans la définition la plus simple, les substances isomorphes ont presque la même forme.

Les substances isomorphes sont constituées du même rapport atomique. Par conséquent, les formules empiriques de ces substances isomorphes sont les mêmes. Cependant, étant donné que ces substances sont composées de combinaisons d'atomes différents, les propriétés chimiques et physiques des substances isomorphes sont différentes les unes des autres. Ces propriétés incluent la masse, la densité, la réactivité chimique, etc.

Exemples d'isomorphisme

Certains des exemples de substances qui présentent un isomorphisme sont présentés ci-dessous.

Ces deux substances existent sous forme trigonale. Le rapport atomique de ces substances isomorphes est le même (1: 1: 3).

Mais les propriétés physiques et chimiques sont différentes. Par exemple, la masse molaire de CaCO3 est de 100 g/mol alors que la masse molaire de NaNO3 est d'environ 85 g/mol.

Les deux substances sont de forme tétraédrique. Le rapport atomique des deux structures est de 3: 1: 4. Mais les propriétés physiques et chimiques sont différentes.

Figure 01: Différents composés isomorphes sont cristallisés ensemble pour former du Pyroxène.

L'isomorphisme est souvent présent dans les minéraux. Étant donné que les structures cristallines sont similaires les unes aux autres, ces substances isomorphes peuvent parfois être cristallisées ensemble. La plupart des minéraux sont composés de ce type de structure qui contient plusieurs composés différents mélangés, formant la même structure cristalline. Certains des exemples incluent le feldspath, le grenat et le pyroxène.

Qu'est-ce que le polymorphisme

Le polymorphisme est la présence de différentes formes cristallines du même composé. En d'autres termes, si un composé particulier peut être trouvé sous différentes formes, ce phénomène est appelé polymorphisme. Le composé présentant un polymorphisme est appelé substance polymorphe.

Les substances polymorphes présentent des similitudes ainsi que des différences. La plupart du temps, les propriétés chimiques de ces formes polymorphes d'une substance particulière sont les mêmes, mais les propriétés physiques peuvent être différentes. Cependant, les formules chimiques des formes polymorphes sont les mêmes puisqu'il s'agit du même composé. Par exemple, le CaCO₃ Le composé peut exister soit sous forme orthorhombique, soit sous forme hexagonale.

Lorsqu'un élément présente un polymorphisme, on parle d'allotropie. Lorsqu'un élément se trouve dans différentes formes d'arrangements, ces composés sont appelés allotropes. Par exemple, le carbone peut être trouvé sous forme de diamant ou de graphite. Ils ont des propriétés chimiques et physiques différentes mais ne sont composés que d'atomes de carbone.

Figure 2: Allotropes du carbone

L'image ci-dessus montre le polymorphisme des éléments carbonés. Ces différentes formes ou composés sont appelés allotropes.

Différence entre isomorphisme et polymorphisme

Définition

Isomorphisme: L'isomorphisme est la similitude de la structure cristalline de différents composés.

Polymorphisme: Le polymorphisme est la présence de différentes formes cristallines du même composé.

Forme

Isomorphisme: La forme cristalline des composés isomorphes sont identiques les unes aux autres.

Polymorphisme: La forme cristalline des substances polymorphes est différente les unes des autres.

Composé

Isomorphisme: L'isomorphisme concerne deux ou plusieurs composés à la fois.

Polymorphisme: Le polymorphisme concerne un composé.

Éléments

Isomorphisme: L'isomorphisme ne peut pas être vu dans les éléments.

Polymorphisme: Le polymorphisme peut être observé dans les éléments.

Rapport atomique

Isomorphisme: Les rapports atomiques des composés isomorphes sont les mêmes.

Polymorphisme: Le rapport atomique des composés polymorphes peut ou non être le même.

Conclusion

Certains composés peuvent être classés comme isomorphes ou polymorphes selon la forme et la composition du composé. Si un composé particulier peut être trouvé sous différentes formes, on l'appelle polymorphisme. Si différents composés peuvent être trouvés sous une forme identique, cela s'appelle isomorphisme. le différence principale entre l'isomorphisme et le polymorphisme est que l'isomorphisme décrit l'existence d'une même morphologie dans différentes substances alors que le polymorphisme décrit l'existence de différentes morphologies de la même substance.

Les références:

1. « Isomorphisme ». L'Encyclopédie Columbia, 6e éd… Encyclopédie.com. La toile. Disponible ici. 8 août 2017 2. « Polymorphisme ». Encyclopédie Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., s.d. La toile. Disponible ici. 09 août 2017.

Image de courtoisie:

1. "SiO3 chains Pyrox vs Wollast" Par Solid State - propre dessin, créé avec Diamond 3.1 (CC BY-SA 3.0) via Commons wikimedia (Recadrée) 2. "Allotropes of Carbon" Par Mstroeck (discussion) (Téléchargements) - Propre travail (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia