МОРФОТРОПИЗМ, явление, состоящее в том, что при последовательном изменении состава данного типа соединений путем замены одного из компонентов на другие, компоненты на определенной ступени возникает уже иной тип кристаллич. структуры. Работы в этой области, начатые во второй половине 19 века (Иордаль, Грот, Бреггер), накопили большой фактич. материал; теория же М. была развита Гольдшмидтом на основе геометрии комплексов (Магнус). Геометрическое построение показывает, что можно построить компактную систему из шаров: и лишь в границах определенного соотношения радиусов и . Когда «критическое отношение ионных радиусов» будет превзойдено, должно осуществиться уже другое взаимное расположение этих шаров, также допускающее компактное выполнение пространства. Таким образом, для каждого отношения радиусов будет характерен свой тип пространственного расположения. Считая кристалл неограниченно протяженным комплексом, построенным из атомов (ионов), к-рым можно приписать шарообразную форму, а, следовательно, и радиус, Гольдшмидт применил эти геометрич. модели для объяснения М., причем показал, что изменение типа решотки при последовательном изменении состава наступает как-раз тогда, когда «критическое отношение ионных радиусов» достигает величин, рассчитанных из вышеупомянутых геометрич. моделей. При этом изменяется и координационное число, т. е. число атомов (ионов) , окружающих (и обратно). Приведем пример теллуридов. Для теллурида бария отношение радиуса катиона к радиусу аниона — 0,68. При этом каждый барий окружен шестью теллурами, а каждый теллур — шестью бариями; координационное число 6. Геометрический расчет дает для «критического отношения радиусов» 0,41. Заместим барий на стронций, имеющий радиус 1,27 Å. Отношение этого радиуса к радиусу теллура (2,11) равно 0,6. «Критическое отношение» еще не достигнуто, и SrTe имеет ту же структуру, что и BaTe, а именно — структуру каменной соли. Заменим Sr на Ca. Для CaTe . Тип кристаллов тот же. Заменим Ca на Mg. Здесь уже отношение ; «критическое отношение ионных радиусов» превзойдено, и теллурид магния кристаллизуется уже в структуре вюрцита с координационным числом 4. Таким образом, теория морфотропии строится на основе геометрии моделей. Это позволяет предвидеть заранее тип структуры тех соединений известного состава, для к-рых известны радиусы атомов (ионов), входящих в их состав. Приложимость теории ограничивается простыми соединениями и теми, к-рые могут быть представлены моделями из шаров, т. е. не содержащими легко поляризующихся (деформирующихся) атомов или ионов. В настоящее время к теории М. привлекаются волново-механические представления (Паулинг).
Лит.: Гольдшмидт В. М., Кристаллохимия, Л., 1937, стр. 26—29; Металлофизика, сб. статей под ред. С. Т. Конобеевского, М. — Л., 1933, стр. 109—113; Хассель О., Кристаллохимия, Л., 1936, стр. 31—37; Капустинский А. Ф., Физическая химия металлургических процессов, т. I, Москва — Ленинград — Свердловск, 1933, стр. 70—78. См. также: Neuburger М. К., Kristallchemie der anorganischen Verbindungen, Stuttgart, 1933; Stillwell Ch. W., Crystal Chemistry, «Journal of chemical education», Easton, Pa., 1936, v. XIII, № 9—12.
