Définition
Se dit de substances chimiques de natures différentes qui se cristallisent en adoptant exactement la même organisation géométrique dans l'espace. C'est un peu comme si deux types de briques différentes permettaient de construire deux maisons à l'architecture parfaitement identique.
L'essentiel
- Même structure cristalline pour des compositions chimiques différentes.
- Capacité à former des mélanges homogènes appelés solutions solides.
- Concept opposé au polymorphisme.
Formule et propriétés
Vient du grec ancien isos (« égal ») et morphê (« forme »). Ce terme a été introduit au XIXe siècle pour décrire des composés capables de se substituer les uns aux autres au sein d'un même cristal.
Comment l'utiliser
- Le nitrate de sodium et le carbonate de calcium (calcite) possèdent des structures cristallines très semblables.
- Les différents types d'aluns qui peuvent s'imbriquer pour former un cristal unique aux couches de couleurs différentes.
- Le chlorure de sodium (sel) et le chlorure de potassium.
Utilisations
Ce concept intervient en minéralogie pour classer les familles de minéraux et en science des matériaux pour créer des « solutions solides », où l'on remplace un atome par un autre dans une structure sans en changer la forme globale.
Dangers et précautions
Attention à ne pas supposer que deux corps isomorphes possèdent les mêmes propriétés chimiques ou physiques (comme la dureté ou la température de fusion). Seule l'organisation spatiale est commune, pas l'identité des composants.
Substances liées
À ne pas confondre
Stockage et élimination
Pour bien comprendre, observez des cristaux de sel de table et de chlorure de potassium : bien que chimiquement distincts, leurs petits cubes sont quasi impossibles à différencier à l'œil nu car ils sont isomorphes.
Questions fréquentes
Peut-on mélanger deux substances isomorphes ?
Oui, elles peuvent souvent cristalliser ensemble pour former un seul cristal mixte dont la composition varie de façon continue.
Quelle est la différence avec le polymorphisme ?
L'isomorphisme, ce sont des corps différents avec la même forme. Le polymorphisme, c'est un seul corps qui peut prendre plusieurs formes (comme le carbone qui peut être graphite ou diamant).
Est-ce que l'isomorphisme est fréquent ?
Il est courant chez les sels simples et les minéraux appartenant à une même famille chimique.