CRISTALLOCHIMICA
POLIMORFISMO ED ISOMORFISMO

G.M.P.E.: Gruppo Mineralogico Paleontologico Euganeo

Isomorfismo
Si definisce Isomorfismo quel fenomeno per cui due o più sostanze aventi composizione chimica analoga cristallizzano nello stesso sistema in forme simili e possono dare miscele in varie proporzioni (cristalli misti o soluzioni solide).
Gli atomi degli elementi che si possono sostituire isomorficamente si dicono isomorfogeni o vicarianti.
La condizione essenziale perché possa verificarsi una sostituzione isomorfa è una analogia di raggio:
la differenza deve essere inferiore al 15%.
A parità di raggio è favorita l'equivalenza della valenza, la configurazione esterna, il tipo di legame, il tipo di reticolo.
L'isomorfismo dipende dalla pressione ed è favorito dalla temperatura.

MgCO₃ (magnesite) e FeCO₃ (siderite) sono due minerali isotipi con uguale posizione e rapporto reciproco degli atomi;
il Mg⁺⁺ ed il Fe⁺⁺ presentano raggio ionico e potenziale di ionizzazione molto simili, per cui si possono sostituire in tutte le proporzioni,
ossia (Mg,Fe)CO₃.
La serie di minerali che ne risulta prende nomi diversi a seconda del rapporto con cui il Fe sostituisce il Mg.

Sono possibili sostituzioni anche fra elementi che non hanno la stessa valenza, ma per mantenere la neutralità elettrostatica del minerale è necessaria un'altra sostituzione con valenza opposta in un altro nodo del reticolo.
Il Na⁺ può, ad esempio, essere sostituito con il Ca⁺⁺ se in un altro punto viene sostituito il Si⁺⁴ con Al⁺³,
come avviene ad esempio nei plagioclasi.
Nei cristalli misti le proprietà fisiche variano in modo continuo a seconda della percentuale dei componenti.
L'isomorfismo è un fenomeno molto comune in natura.

Estratto da: “Polimorfismo e Isomorfismo”; Gruppo Mineralogico Paleontologico Euganeo (G.M.P.E.) [Ref. 361].