ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
температуры полиморфного перехода.
Скорость полиморфного перехода зависит от сложности перестройки структуры, которая в свою очередь определяется прочностью химической связи.
Два варианта полиморфного перехода:
10. Явление политипии в минералогии. Сходство и отличие от полиморфизма.
Политипия - способность одного и того же вещества кристаллизоваться с образованием разных структурных слоистых модификаций. (Политипы относятся к одному минеральному виду)
Политипия - свойство, характерное для минералов со слоистой структурой, заключающееся в том, что отдельные слои могу иметь отличную ориентировку и расстояние между слоями.
Явление политипии, наблюдаемое в минералах со слоистой структурой, можно считать особым частным случаем полиморфизма. Образование политипов связано с вариациями способов наложения друг на друга слоев идентичного состава и строения в структуре таких минералов. При этом однотипные слои могут иметь различную ориентировку и смещение относительно друг друга.
11. Явление структурного порядка и беспорядка в минералогии (на примере полевых шпатов).
Кристаллические структуры – трехмерные пространственные решетки, в узлах которых размещены их структурные единицы (атомы, ионы или их группы).
Если элементарные ячейки (параллелепипеды) расположены строго параллельно и, следовательно, все места в структуре заняты одинаковыми структурными единицами, то положение структурных единиц называется порядком, а сама структура называется совершенно упорядоченной.
Порядок – идеальное состояние вещества .
Беспорядок – отклонения от идеальной структуры (неупорядоченная структура).
Упорядочение –стремление вещества перейти в идеальное состояние.
Степень упорядочения зависит от температуры:
12. Химический состав минералов. Атомы, ионы, их размеры и закономерности изменения в пределах Периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
Минералы постоянного состава – группа минералов, состав которых всегда постоянен
Минералы переменного состава – изоморфные смеси 2,3 и > компонентов. Состав колеблется в узких и широких пределах
Атомные модели:
Система ионных радиусов (В.М Гольдщмидт)
Ri кат < Ra (ионный радиус катионов меньше ионного радиуса атомов)
Ri aн > Ra (ионный радиус аниона больше ионного радиуса атомов)
Ri кат < Ri ан (ионный радиус катиона меньше ионного радиуса аниона)
Радиус атомов увеличивается сверху вниз и справа налево в таблице Менделеева.
1. Ионы могут иметь самостоятельные позиции в структуре минерала.
2. Ионы в структуре могут образовывать РАДИКАЛЫ (группы, внутри которых связи настолько сильные, что эти группы в хим. реакцию вступают как единое целое; связь с обычными катионами будет менее прочной, чем внутри группы).
13. Изоморфизм в минеральном мире. Условия и типы изоморфизма (изовалентный, гетеровалентный, совершенный, несовершенный, направленный).
Изоморфизм в минеральном мире
Изоморфизм - способность атомов и одинаковых по знаку заряда ионов в переменных количествах взаимозамещать друг друга в кристаллической решётке минерала, не изменяя её. (Энергетически изоморфизм необходим и более выгоден, нежели образование чистых соединений.)
Условия изоморфизма:
1). Близость ионных радиусов (ионный радиус может отличаться не более, чем на 15% от меньшего).
2). Близость кристаллохимических свойств (взаимозамещающиеся элементы должны быть способны создавать одинаковые кристаллические структуры).
3). Сохранение электронейтральности структуры.
Типы изоморфизма:
С учетом величины заряда взаимозамещающихся ионов:
- Изовалентный (разновалентный) изоморфизм - валентность взаимозамещающихся ионов одинаковая.
Изоморфизм (Mg2+←Fe2+)
- Гетеровалентный (разновалентный) изоморфизм - валентность взаимозамещающихся ионов разная.
Изоморфизм(Zn2+←In3+)
- Полярный (направленный) изоморфизм - основан на принципе выигрыша внутренней энергии системы. Са2+←ТR3+←U4+
С учетом степени совершенства проявления:
- Совершенный (полный, неограниченный) - соблюдаются все 3 условия изоморфизма; примеси могут входить в состав в неограниченном количестве и даже заменять главные вещества. В результате возникает ряд любого промежуточного состава.
- Несовершенный (неполный, ограниченный) - атомы или ионы различных размеров входят в структуру минерала.
14. Вода в минералах, ее типы, отражение в свойствах и значение при выявлении условий образования. Современная классификация.
Вода - очень частый компонент в минералах.
Типы воды в минералах:
-Цеолитная вода не встраивается в структуру, структура перестраивается под количество молекул
-коллоидная вода (вода минералоида) более прочно связана
-межслоевая вода присутствует в минералах со слоистой структурой.
В минералах, в составе которых присутствует вода, свойства понижаются (например, гипс и ангидрит).
15. Принцип современной классификации минералов.
Классификация- разделение массива однотипных объектов по признаку или признакам на группы с целью их целостного восприятия.
Современная (кристаллохимическая) классификация основана на данных о химическом составе и структуре.
- Минералы
(ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ)
- Класс соединений
(СТРУКТУРА)
- Минеральная группа
- Минеральный вид
- Разновидности
16. Прозрачность минералов. Причины и обусловленность появления, классификация и видоизменение.
Прозрачность - способность минерала пропускать сквозь себя световые лучи. Зависит от оптической плотности минерала, которая определяется структурой и химическим составом минерала.
Группы прозрачности:
Причины видоизменения прозрачности:
17. Цвет минералов как физическое свойство. Природа окраски минералов и ее типы
Цвет – способность минерала отражать и преломлять свет.
Цвет зависит от: внутренней структуры, механических примесей, элементов-хромофоров
Хромофоры – элементы, отличающиеся от остальных незаполненными или внутренними оболочками s и (Ti, Cr, Cu, Mn, Fe, Co)
Идиохроматическая – (собственная) окраска минерала, связанная с внутренними свойствами минерала, как правило свойствами ионов примесей, внедрившихся в крист.решетку.
Аллохроматическая – (ложная) возникает в минералах в случае нахождения внутри них посторонних минеральных фаз.
Псевдохроматическая – проявляется в неокрашенных минералах за счет разнообразных оптических дефектов связанных с прохождением светового потока.
Причины разной окраски при одном хромофоре: разновалентная форма хромофора, разный тип ХС, разное координационное число, присутствие ОН.
Анизотропия – разная окраска в разных направлениях.
Плеохроизм – способность избирательно поглощать световые волны в зависимости от кристаллографических направлений.
18. Блеск минералов, классификация блеска. Его видоизменение.
Блеск – это свойство минералов отражать своей поверхностью падающий свет.
Классификация блеска:
Блеск:
Причины видоизменения блеска:
19. Морфологические свойства кристаллов. Их облик и габитус. Скульптурные элементы граней.
В природе в основном распространены минералы неправильной формы зерен, не имеющие кристаллических граней, но обладающих не зависимо от формы и размеров внутренним кристаллическим строением. Хорошо образованные кристаллы встречаются редко.
Облик – общий вид кристалла, его очертание с учетом равномерности развития в трехмерном пространстве.
Скорость полиморфного перехода зависит от сложности перестройки структуры, которая в свою очередь определяется прочностью химической связи.
Два варианта полиморфного перехода:
-
Монотропный- полиморфный переход осуществляется в одну сторону. -
Энантиотропный- переход может проходить в обе стороны.
10. Явление политипии в минералогии. Сходство и отличие от полиморфизма.
Политипия - способность одного и того же вещества кристаллизоваться с образованием разных структурных слоистых модификаций. (Политипы относятся к одному минеральному виду)
Политипия - свойство, характерное для минералов со слоистой структурой, заключающееся в том, что отдельные слои могу иметь отличную ориентировку и расстояние между слоями.
Явление политипии, наблюдаемое в минералах со слоистой структурой, можно считать особым частным случаем полиморфизма. Образование политипов связано с вариациями способов наложения друг на друга слоев идентичного состава и строения в структуре таких минералов. При этом однотипные слои могут иметь различную ориентировку и смещение относительно друг друга.
11. Явление структурного порядка и беспорядка в минералогии (на примере полевых шпатов).
Кристаллические структуры – трехмерные пространственные решетки, в узлах которых размещены их структурные единицы (атомы, ионы или их группы).
Если элементарные ячейки (параллелепипеды) расположены строго параллельно и, следовательно, все места в структуре заняты одинаковыми структурными единицами, то положение структурных единиц называется порядком, а сама структура называется совершенно упорядоченной.
Порядок – идеальное состояние вещества .
Беспорядок – отклонения от идеальной структуры (неупорядоченная структура).
Упорядочение –стремление вещества перейти в идеальное состояние.
Степень упорядочения зависит от температуры:
-
Высокотемпературные – состояние беспорядка; -
Низкотемпературные модификации – упорядоченные.
12. Химический состав минералов. Атомы, ионы, их размеры и закономерности изменения в пределах Периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
Минералы постоянного состава – группа минералов, состав которых всегда постоянен
Минералы переменного состава – изоморфные смеси 2,3 и > компонентов. Состав колеблется в узких и широких пределах
Атомные модели:
-
Планетарная (Нильс Бор) -
Квантово-механическая
Система ионных радиусов (В.М Гольдщмидт)
Ri кат < Ra (ионный радиус катионов меньше ионного радиуса атомов)
Ri aн > Ra (ионный радиус аниона больше ионного радиуса атомов)
Ri кат < Ri ан (ионный радиус катиона меньше ионного радиуса аниона)
Радиус атомов увеличивается сверху вниз и справа налево в таблице Менделеева.
1. Ионы могут иметь самостоятельные позиции в структуре минерала.
2. Ионы в структуре могут образовывать РАДИКАЛЫ (группы, внутри которых связи настолько сильные, что эти группы в хим. реакцию вступают как единое целое; связь с обычными катионами будет менее прочной, чем внутри группы).
13. Изоморфизм в минеральном мире. Условия и типы изоморфизма (изовалентный, гетеровалентный, совершенный, несовершенный, направленный).
Изоморфизм в минеральном мире
Изоморфизм - способность атомов и одинаковых по знаку заряда ионов в переменных количествах взаимозамещать друг друга в кристаллической решётке минерала, не изменяя её. (Энергетически изоморфизм необходим и более выгоден, нежели образование чистых соединений.)
Условия изоморфизма:
1). Близость ионных радиусов (ионный радиус может отличаться не более, чем на 15% от меньшего).
2). Близость кристаллохимических свойств (взаимозамещающиеся элементы должны быть способны создавать одинаковые кристаллические структуры).
3). Сохранение электронейтральности структуры.
Типы изоморфизма:
С учетом величины заряда взаимозамещающихся ионов:
- Изовалентный (разновалентный) изоморфизм - валентность взаимозамещающихся ионов одинаковая.
Изоморфизм (Mg2+←Fe2+)
- Гетеровалентный (разновалентный) изоморфизм - валентность взаимозамещающихся ионов разная.
Изоморфизм(Zn2+←In3+)
- Полярный (направленный) изоморфизм - основан на принципе выигрыша внутренней энергии системы. Са2+←ТR3+←U4+
С учетом степени совершенства проявления:
- Совершенный (полный, неограниченный) - соблюдаются все 3 условия изоморфизма; примеси могут входить в состав в неограниченном количестве и даже заменять главные вещества. В результате возникает ряд любого промежуточного состава.
- Несовершенный (неполный, ограниченный) - атомы или ионы различных размеров входят в структуру минерала.
14. Вода в минералах, ее типы, отражение в свойствах и значение при выявлении условий образования. Современная классификация.
Вода - очень частый компонент в минералах.
Типы воды в минералах:
-
Конституционная вода- вода в составе минерала присутствует в виде группы (OH), (Н3О)+, Н+ -
-Кристаллизационная вода присутствует в виде молекулы Н2О в строго фиксированном количестве для каждого минерала
-Цеолитная вода не встраивается в структуру, структура перестраивается под количество молекул
-
Адсорбционная вода- вода в составе минерала (nH2O) -
-гигроскопическая вода- вода, поглощенная минералом и удерживающаяся на поверхности зёрен силами поверхностного натяжения.
-коллоидная вода (вода минералоида) более прочно связана
-межслоевая вода присутствует в минералах со слоистой структурой.
В минералах, в составе которых присутствует вода, свойства понижаются (например, гипс и ангидрит).
15. Принцип современной классификации минералов.
Классификация- разделение массива однотипных объектов по признаку или признакам на группы с целью их целостного восприятия.
Современная (кристаллохимическая) классификация основана на данных о химическом составе и структуре.
- Минералы
(ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ)
- Класс соединений
(СТРУКТУРА)
- Минеральная группа
- Минеральный вид
- Разновидности
16. Прозрачность минералов. Причины и обусловленность появления, классификация и видоизменение.
Прозрачность - способность минерала пропускать сквозь себя световые лучи. Зависит от оптической плотности минерала, которая определяется структурой и химическим составом минерала.
Группы прозрачности:
-
Прозрачные - просвечивающие в толстом слое; -
Полупрозрачные - просвечивающие в тонком слое, кажутся непрозрачными; -
Непрозрачные - не просвечивают даже в тонком слое.
Причины видоизменения прозрачности:
-
Зернистое строение агрегата; -
Наличие разноориентированных трещин; -
Присутствие в составе мелких включений минералообразующей среды(пузырьков).
17. Цвет минералов как физическое свойство. Природа окраски минералов и ее типы
Цвет – способность минерала отражать и преломлять свет.
Цвет зависит от: внутренней структуры, механических примесей, элементов-хромофоров
Хромофоры – элементы, отличающиеся от остальных незаполненными или внутренними оболочками s и (Ti, Cr, Cu, Mn, Fe, Co)
Идиохроматическая – (собственная) окраска минерала, связанная с внутренними свойствами минерала, как правило свойствами ионов примесей, внедрившихся в крист.решетку.
Аллохроматическая – (ложная) возникает в минералах в случае нахождения внутри них посторонних минеральных фаз.
Псевдохроматическая – проявляется в неокрашенных минералах за счет разнообразных оптических дефектов связанных с прохождением светового потока.
Причины разной окраски при одном хромофоре: разновалентная форма хромофора, разный тип ХС, разное координационное число, присутствие ОН.
Анизотропия – разная окраска в разных направлениях.
Плеохроизм – способность избирательно поглощать световые волны в зависимости от кристаллографических направлений.
18. Блеск минералов, классификация блеска. Его видоизменение.
Блеск – это свойство минералов отражать своей поверхностью падающий свет.
Классификация блеска:
-
Стеклянный -
Алмазный -
Полуметаллический -
Металлический
Блеск:
-
восковый (светлоокрашенная поверхность), -
смоляной (темноокрашенная поверхность), -
шелковистый отлив (асбест). -
матовый блеск
Причины видоизменения блеска:
-
Неровная поверхность вызывает рассеивание и ослабление блеску -
Усиление блеска вследствие слоистой структуры -
Шелковисты отлив появляется у минералов волокнистой структуры.
19. Морфологические свойства кристаллов. Их облик и габитус. Скульптурные элементы граней.
В природе в основном распространены минералы неправильной формы зерен, не имеющие кристаллических граней, но обладающих не зависимо от формы и размеров внутренним кристаллическим строением. Хорошо образованные кристаллы встречаются редко.
Облик – общий вид кристалла, его очертание с учетом равномерности развития в трехмерном пространстве.