Введение в геохимию. Козлов Н.Е - 29 стр.

увеличения притяжения ядра. Радиус анионов меняется незначительно.
У элементов, содержащих s-, p- и d-электроны, в первых периодах радиус ионов
немного сокращается, далее – несколько возрастает. У элементов,
образующихся за счет прибавления f-электронов, радиусы ионов постепенно
уменьшаются во всем ряду. Для лантаноидов это явление получило название
«лантаноидного сжатия», для актиноидов – «актиноидного сжатия».
В вертикальных группах ионные радиусы возрастают сверху вниз, также как
и атомные.
     Сочетание перечисленных закономерностей создает еще одну тенденцию –
близость величин ионных радиусов по направлению диагонали, проходящей
слева сверху направо вниз в таблице Менделеева. Это направление
предопределяет возможность изоморфных замещений. Данный факт впервые
в 1931 году отметил А.Е. Ферсман.

     Изоморфизм - это явление взаимозамещения атомов или ионов
в кристаллической решетке минерала. При этом инородный ион должен
отвечать определенным требованиям: обладать приблизительно теми же
размерами, что и замещаемый им элемент, а также одинаковой с ним
валентностью и иметь сходные свойства поляризации. Такой изоморфизм
называется изовалентным. К нему можно отнести широко известные
замещения циркония гафнием, молибдена рением, калия рубидием, алюминия
галлием и т. д. Благодаря близости ионных радиусов гафний, рубидий, рений,
галлий, будучи редкими элементами, практически полностью поглощаются
минералами своих более распространенных элементов-хозяев. Их собственные
минералы неизвестны.
    Более сложной формой изоморфизма является гетеровалентный
изоморфизм, при котором замещающие друг друга атомы, имеющие
одинаковые размеры, обладают различной валентностью. Правило
электростатической нейтральности, т. е. сохранения нейтрального заряда
соединения, может быть соблюдено благодаря компенсации валентности
другим ионом. Например, в плагиоклазах Са+2 + Al+3 (суммарная валентность
равна пяти) → Na+ + Si4+(суммарная валентность также равна пяти).
    Широко распространены взаимные замещения элементов, мало
отличающихся по размерам атомов. Например, замещение магния и железа
никелем и кобальтом в оливинах, кремния германием в силикатах и т. д.
    А.Е. Ферсман ввел понятие «полярного изоморфизма», суть которого
заключается в следующем: ион меньшего размера легче замещает ион большего
размера (а не наоборот), ионы с более высоким зарядом предпочтительно
замещают ионы с более низким зарядом (Ca2+ → Na+ и т. д.). Эти явления

                                     29