Topotaktische Transformation

Im Allgemeinen kommt es während einer chemischen Reaktion zur Zerstörung der Ausgangsverbindung und dann zur Rekonstruktion der Endverbindung aus den erhaltenen einfachen Elementen. Dies ist der Fall bei Reaktionen, die in einem wässrigen Medium stattfinden, bei denen die Reaktion der Auflösung der Anfangsphase gefolgt von der Reaktion der Ausfällung der neuen Phase erfolgt.

Wenn die Kristallstrukturen der beiden Verbindungen eine Ähnlichkeit aufweisen, kann der Übergang von einer Struktur zur anderen erfolgen, ohne dass es zu einem merklichen Umbruch kommt. Die Bewegungen der Atome sind klein und erfordern keine nennenswerte Energie. In diesem Fall kann die Umwandlung im festen Zustand bei niedrigen Temperaturen stattfinden ( weiche Chemie ). Es gibt dann einfache Beziehungen zwischen den kristallographischen Achsen der beiden Strukturen. Eine solche topotaktische Transformation heißt .

Viele Reaktionen weisen diese Eigenschaft auf. Insbesondere die Interkalationsreaktionen, die an den elektrochemischen Reaktionen in Akkumulatoren beteiligt sind , aber auch viele Reaktionen, an denen natürliche Mineralien beteiligt sind.

Das wichtige Merkmal dieser Art der Umwandlung ist, dass sie es ermöglichen, Phasen in einem Zustand der Metastabilität zu erhalten , der sich langsam in Richtung thermodynamischer Stabilität entwickelt, da die Kinetik der chemischen Evolution bei niedrigen Temperaturen sehr langsam ist, was sich praktisch in ihrer Stabilisierung und der Möglichkeit der Rückgewinnung niederschlägt Sie.

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