Бертоліди

Бертолíди (англ. bertollides, нім. Bertollide) — сполуки змінного складу, які знаходяться на межі між звичайними сполуками й ізоморфними сумішами.

Загальний опис

Найбільше бертолідів серед кристалічних сполук немолекулярної будови: оксидів, халькогенідів та інших бінарних сполук іонної будови; потрійних сполук, таких як оксидні бронзи.

Зазвичай бертоліди розглядають як тверді розчини надлишкового компоненту (атомів, іонів) в основній, стехіометричній, речовині. Величини їхньої максимальної розчинності обмежують область гомогенності — область стабільного існування нестехіометричної фази. Розчинність надлишкових компонентів у різних сполук становить від тисячних часток відсотку до кількох відсотків. Приклади:

• нестехіометрична фаза TiO стійка в інтервалі складу TiO_1,25—TiO_0,65,
• дефіцит Оксигену в ZrO₂ при 1200 °C може сягати молярних 14 % (що відповідає формулі ZrO_2–x із 0 ≤ x < 0,28),
• поблизу температури плавлення PbO розчинність в ньому Pb не перевищує 10⁻²%, Оксигену — 10⁻³% (що відповідає формулі PbO_1-x із –0,001 < x < 0,01).

Часто нестехіометричними виявляються сполуки, до яких метал входить у проміжному ступені окиснення. Тут утворення твердого розчину полегшується тим, що частина іонів металу змінює ступінь окиснення. Приміром, у випадку надлишку Оксигену в титан(II) оксиді TiO_1+x частина іонів Титану підвищує ступінь окиснення.

Катіонний дефект у кристалі FeO

Утворення бертолідів пов'язане із порушенням періодичності кристалічної ґратки і виникненням дефектів, які зумовлюють найважливіші властивості бертолідів — електрофізичні, оптичні, магнітні тощо. Такі дефекти часто є центрами забарвлення, інтенсивність якого пов'язана із величиною відхилення від стехіометричного складу. Приміром, порушення стехіометрії у бік надлишку металу безбарвні кристали BaO перетворює на блакитні, NaCl — на жовті, KCl — на фіолетові. Натрійвольфрамова бронза в міру зменшення вмісту Натрію змінює забарвлення від золотаво-жовтого (NaWO₃) до темного синьо-зеленого (Na_0,3WO₃), проходячи крізь червоний та фіолетовий.

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Нестехиометрия // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Большая Рос. энцикл., 1992. — Т. 3 : Меди сульфиды — Полимерные красители. — Стб. 433. — Библиогр. в конце ст. — ISBN 5-85270-039-8.(рос.)
• Глосарій термінів з хімії / укладачі: Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.