Eilhard Mitscherlich
(17941863)

Az izomorfizmusról
1821

in: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900 (Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)


A kémiai súlyviszonyok törvénye és az a mechanikai szemlélet, amellyel az atomelmélet feltárta elõttünk ezeknek a súlyviszonyoknak az eredetét (vagyis a testek reprezentációja olyan atomok együttesével, amelyek meghatározott arányban jelennek meg a vegyületekben), új megvilágításba helyezte a kémiát. Ez késztet engem annak a hipotézisnek a vizsgálatára, mely szerint azok az elemek, amelyek egy vagy több más közönséges elem azonos számú atomjával egyesülnek, például a gyúlékony testek az oxigénnel és egy savval, hasonló módon kristályosodnak, és a kristályos alak hasonlóságát teljes mértékben az atomok száma és nem az elemek (a fenti példában a gyúlékony testek) különbsége szabja meg. Elsõ vizsgálataimat történetesen olyan vegyületsorozattal végeztem, ahol ez oly gyakran és tökéletesen mutatkozott meg, hogy a hipotézist csaknem tökéletesen igaznak tekintettem. Ezt a vizsgálatot a kálium-oxid, az ammónia, a magnézium-oxid, a vas- és magnézium-protoxidok, a cink-, réz-, kobalt- és nikkel-oxidok egyszeres és kétszeres szulfátjaival végeztem; de késõbb, amikor a munkát ezeknek a bázisoknak olyan savakkal alkotott vegyületeire is kiterjesztettem, amelyek összetétele az atomi szemlélet szerint hasonló a kénsavéhoz vagy más hasonló összetételû bázisok szulfátjaiéhoz, azt tapasztaltam, hogy a kristályalaknak ez a hasonlósága nem teljesen igaz. Ezért a vegyületeket hogy kristályos alakjaik hasonlóságait vagy különbségeit megállapíthassam olyan csoportokba soroltam, amelyek összetétele az atomelmélet szerint hasonlónak tûnik. Ennek a tapogatózó vizsgálatnak az alapján, ha nevezhetem így, azt az eredményt kaptam általánosságban, hogy bizonyos elemek egy vagy több közönséges elem azonos számú atomjával kombinálódva hasonló kristályos alakot vesznek fel, és ebbõl kiindulva az elemek bizonyos csoportokba sorolhatók. Az egyszerûség kedvéért azokat az elemeket, amelyek ugyanabba a csoportba tartoznak, izomorfnak neveztem, hogy hasonlóságukra önálló szakkifejezéssel mutassak rá. Eddig azonban még nem sikerült felfedeznem, hány ilyen izomorf csoport létezik, és nem sikerült  meghatároznom a csoportokba tartozó összes elemet. Ez talán több is annál, mint amit egyetlen ember elvégezhet, mert úgy látom, új kutatási területet találtam, s miután talán bizonyos fokig rendelkezésre áll a kulcs a kémiai elmélet egy nagyon fontos kérdésének magyarázatához, amely jelentõs mértékben hat majd a mineralógia jövõjére, úgy gondoltam, ezt a feltevést általános vizsgálatnak kell alávetni és tovább kell fejleszteni; annál is inkább, mert a kutatásaimból levont következtetések arra utalnak, hogy a feltevés nem lehet teljesen helytelen vagy nem vethetõ el teljesen. ...

Számos vizsgálatot hajtottam végre, majd a korábbinál nagyobb gonddal ismételtem meg õket, hogy megtaláljam a különbséget ezek között a sók [a NaH2PO4·H2O dimorf alakjai] között, mert ezek a jelenségek teljes mértékben ellentmondtak annak az elméletnek, amelyet korábban elfogadtam, és amelyet egyetlen kivétellel a mineralógusok minden eddigi eredménye alátámasztott. Most elvégeztem néhány ilyen vizsgálatot, és ezek kellõ adatot szolgáltattak. Így megállapítást nyert, hogy egyazon test, amely azonos arányban tartalmazza ugyanazokat a komponenseket, két különbözõ alakot vehet fel, ami eleddig ismeretlen feltételektõl függ. Az atomelmélet alapján ez a jelenség könnyen érthetõ. Ha az atomok egymáshoz képesti elrendezése megváltozik, különbözõ alakok jelennek meg, de megmutatható, hogy a különbözõ alakok száma, az elméletbõl adódó feltevések szerint, igen korlátozott.

Egyetlen jelenség sem áll önmagában a fizika területén, s a most talált törvényt kiterjeszthetjük az összes kristályos alakra. Annak az effektusnak, amelyet egyetlen só mutat, meg kell jelennie az oxidok között, és ez összecseng azzal, amit a dolgozat elején mondtam, vagyis az azonos arányok szerint képzõdõ, különbözõ kémiai vegyületek az izomorf testek hasonló kristályos alakokat tartalmazó nagy csoportjaiba sorolhatók. Ezek a csoportok ugyanazért tartják meg az osztályaikhoz tartozó kristályosodási alakot, amiért a szóda foszfátja és arzenátja általában különbözõ kristályos alakot vesz fel. Az ok az atomok egymáshoz képest elfoglalt különbözõ helyzete.

Nem lenne helyes, ha ezt az elképzelést anélkül vezetném elõ, hogy meg tudnám védeni. A tárgyról írott elsõ közleményemben megkíséreltem megmutatni, és a jövõben még több példával kívánom alátámasztani, hogy a mész, a magnézium-oxid, a mangán-protoxid, a vas-protoxid, a réz-oxid, a cink-oxid, a kobalt-oxid és a nikkel-oxid egy csoporthoz tartozik, és ebben egy fématom két oxigénatommal egyesül. Berzelius professzor kémiai alapon ezt már régen elfogadta; ugyanez a kémiai gondolkodás tette szükségessé, hogy két oxigénatomot és egy fématomot tételezzünk fel az ólom-oxidban, a stroncium-oxidban és a bárium-oxidban. Ismeretes, hogy az egyik osztály sóinak kristályodása teljes mértékben különbözik a másik osztály sóinak kristályosodásától. Azonnal meggyõzõdhetünk errõl, ha összehasonlítjuk ennek a két osztálynak a karbonát- és szulfátsorozatát, amely elõfordul a természetben.

A két osztály kristályosodása csak a két oxigénatom fématomhoz képesti elhelyezkedésében különbözik, s ezt a viselkedést be is mutatom most. ...

Egy másik közleményben több példán is bemutatom és még jobban alátámasztom, hogy ez minden izomorf testre érvényes, ezért a krisztallográfiának a kémiai összetételre vonatkozó általános törvénye a következõ:

Azonos módon kötött, azonos számú atom hasonló kristályos alakot hoz létre, és a kristályos alak nem az atomok tulajdonságaitól, hanem az atomok számától és kombinációjuk módjától függ.


Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.chemonet.hu/