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In chimica, il termine polimorfismo indica la possibilità che uno stesso composto si presenti in forme cristalline diverse.[1] Questo comportamento si può presentare tanto in sostanze semplici (cioè sostanze formate da atomi dello stesso elemento chimico e più preciso è il termine allotropia), quanto nei composti (cioè sostanze formate da atomi di diversi elementi chimici).
Le diverse modificazioni polimorfiche hanno proprietà fisiche (sfaldatura, durezza, peso specifico, punto di fusione) differenti; hanno invece uguale comportamento chimico, e pertanto, mediante l'analisi chimica è possibile accertare che si tratti della stessa sostanza.
Vi sono 3 forme di polimorfismo:
Esempi in natura sono dati da:
Il polimorfismo è dovuto a diversa disposizione spaziale degli atomi della sostanza nel reticolo cristallino, determinata dalla pressione e dalla temperatura. Il passaggio da una forma cristallina ad un'altra avviene ad una temperatura ben determinata, detta temperatura di trasformazione, al di sopra della quale è stabile una delle forme, al di sotto l'altra.
Ad esempio esistono diverse forme polimorfe del ferro, che vengono convertite l'una nell'altra attraverso i processi di tempra e ricottura.
Attualmente si riconoscono tre meccanismi principali per cui una forma polimorfa di una sostanza può trasformarsi in un'altra. Queste modalità prendono il nome di: polimorfismo ricostruttivo, polimorfismo distorsivo e polimorfismo ordine-disordine.
Un meccanismo secondario di polimorfismo della struttura cristallina di un minerale è il politipismo.
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