Polimorfizm (krystalografia)

Polimorfizm (wielopostaciowość, różnopostaciowość) – zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji chemicznej. Występuje ono wtedy, gdy ta sama substancja może występować w dwóch lub nawet kilku formach krystalicznych.

• Jednym z najlepszych przykładów różnopostaciowości jest węglan wapnia (CaCO₃). Występuje on jako pospolity kalcyt lub jako znacznie rzadszy minerał aragonit. Minerały te różnią się twardością i układem krystalograficznym.

Innymi przykładami są:

• węgiel (C) – występuje on w przyrodzie jako diament (układ regularny) i jako grafit (układ heksagonalny),
• dwusiarczek żelaza (FeS₂) – występuje jako piryt i markasyt,
• węglik krzemu (SiC) – wstępuje w formie jednoskośnej α i w formie romboidalnej β.

Odmiany polimorficzne nie są różnymi stanami skupienia, ale są różnymi fazami materii, przejścia z jednej odmiany do drugiej są przemianami fazowymi pierwszego rzędu. Nie zachodzą one jednak w ściśle określonych temperaturach, lecz są zależne od termicznej historii próbek. Powoduje to, że dany związek może występować w dwóch różnych odmianach polimorficznych w tej samej temperaturze. Istnieje też możliwość uzyskiwania różnych form polimorficznych poprzez krystalizację związków chemicznych w ściśle określony sposób.

Polimorfizm pierwiastków chemicznych nazywa się alotropią.

Przykłady polimorfizmu

• 

  kryształ aragonitu – układ rombowy (CaCO₃)

• 

  kryształy kalcytu - układ trygonalny (CaCO₃)

• 

  diament – układ regularny (C)

• 

  grafit - układ heksagonalny (C)