إن تعدد الاشكال أو ما يعرف بمتعددة البلورية، يندرج ضمن علم البلورات، وهي ما تعبير يقال عندما نمتلك أي مركب كيميائي في الحالة الصلب ويكون في أكثر من شكل بلوري واحد، وبالتأكيد فإن الأشكال البلورية تختلف نوعا ما في كلا من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، ولكن هذا الاختلاف في الخصائص يختلف مقداره من مركب لآخر.
تعدد الأشكال في علم البلورات
تختلف الأشكال إلى حد ما كما ذكرنا سابقا في الخصائص الفيزيائية وأحيانا في الخصائص الكيميائية، لكن الغريب في الأمر اختلافها على الرغم من تطابق محاليلها وتطابق أبخرتها، عندما يكون هناك أشكال بلورية أو أشكال جزيئية مختلفة من العناصر نطلق على هذه الأشكال المختلفة بالتآصل.
وعلى الرغم من أنه قد اقترح مسبقا أن معنى التآصل في الكيمياء يجب أن يقتصر إطلاقه ووصفه على الأشكال الجزيئية المختلفة للعنصر، مثل الأكسجين ذو الصيغة الكيميائية (O2) وعلى الأوزون ذو الصيغة الكيميائية التالية: (O3)، وبالنسبة لتعدد الأشكال فإن هذا يمكن تطبيقه على الأشكال البلورية المختلفة التي تكون من نفس النوع، سواء كانت هذه الأشكال أشكالا مركبة أو عبارة عن عنصر.
وقد تم اكتشاف هذه الاختلافات في الأشكال البلورية للعديد من العناصر والعديد من المركبات المختلفة خلال العشرينيات من القرن التاسع عشر، وقد تم اكتشاف ذلك بواسطة الكيميائي المعروف ذو الأصل الألماني إيلهاردت ميتشرليتش.
ومن بين هذه الأشكال المتعددة لبض المركبات المعينة، يكون أحد هذه الأشكال أكثر استقرارا من الأشكال الأخرى تحت جميع الظروف المختلفة، وفي بعض الحالات للمركبات الأخرى، يكون أحد هذه الأشكال المتعددة ثابتًا ضمن مجال معين من درجات الحرارة ودرجة الضغط، وبينما يكون الشكل الآخر مستقرا تحت الظروف المختلفة، علما أنه في أي من الحالتين السابقتين، فإنه غالبا ما يكون المعدل الذي يتحول فيه تعدد البلورية من الأقل استقرارا إلى الأكثر استقرارا منخفضًا جدا لدرجة أن ذلك الشكل غير المستقر قد يستمر إلى أجل غير معروف.
والآن لنأخذ مثال على الفئة الأولى التي ذكرناها، والمثال هو عبارة عن كربونات الكالسيوم، هذه الكربونات تعرف بأن لها شكل معيني (والمقصود بذلك أن لها ثلاثة محاور بلورية غير متكافئة وتكون زواياها قائمة تجاه بعضها البعض)، الحالة السابقة يتم تسميتها بالأراجونيت، أما بالنسبة للشكل السداسي (الذي يكون له ثلاثة محاور تكون متساوية، كما أنها تتقاطع بزوايا مقدارها 60 درجة مئوية ومحور رابع في الزوايا القائمة على الزوايا الثلاثة السابقة) ويتم تسميتها بالكالسيت، حيث أن الشكل الملقب بالكالسيت يعد هو الشكل الثابت.
يتحول شكل الأراجونيت إلى شكل الكالسيت بسرعة، وذلك يحدث عندما نصل لدرجات حرارة تكون يمتها حوالي 470 درجة مئوية (والتي تساوي ما يقارب قيمة 880 درجة فهرنهايت) ولكن يتم ذلك ببطء شديد في درجات حرارة الغرفة.
في حين أنه يتم تمثيل الفئة الثانية بالسيليكا، وهذه الفئة تعرف بالفئة التي تمتلك ثلاثة أشكال مختلفة، تتضمن كلا من الكوارتز، التراديميت والكريستوباليت، وكل هذه الفئة تعتبر مستقرة فقط في نطاقها الخاص من درجات الحرارة ودرجة الضغط، بينما الآخرون يقومون بالتحول ببطء إلى أن يتوصلوا إلى التعديل المستقر.
