И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 56
Текст из файла (страница 56)
В и Босо. МННЕРАЛ (от позднслат. тп1пега — руда), прнр. твердое тело с характерными хим. составом, кристалляч. стр) ктурой н св-вами. Образуется в результате физ. и хим. процессов (зкзогепяьтх, эидогсиных н метаморфнческил; см. Полезные исколол.иые) в глубинах и па пов-сти Земли, Луны, др. планет и космич. тел. М.— составная часть горных пород, руд и метеоритов, Как исключение к М. относят жидкую ртуть и 163 пряр. амальгамы, аморфные опал и аллофан (водный силнкат алюминия). Выделяют также метамиктные Мо к.рые утратили кристаллич. строение в результате радиоактивного распада.
Мо как правило, — неорг, в-ва, но иногда к ннм относят кристаллич. орг. соединения (в частности, окса- латы), нек-рые твердые углеводороды и ископаемые смолы (компоненты янтаря). Воду, в отличие от льда, обычно не считают М. По мнению В. И. Вернадского, однако, М. валяются не только твердые прир.
образования, но также жидкости и газы. Понятие М. употребляют дзтя обозначения минеральных индивида, вида н разновидности.Минер. индивиды-отдельные кристаллы или крнстаялич. зерна. Их размеры варьируют от 1-100 нм (коялоцднкае М,) до песк. м. Минер. вид-совозсушзость минер. иидшшдов однотипной структуры, хим. состав к-рых может изменяться в определенных пределах без изменения структуры.
М. одинакового состава, но разной структуры — полиморфные модификации (напр., алмаз и графит, каяьцит и арагонит)-относят к разным минер. видам. Непрерывные ряды твердых р-ров (нзоморфные смеси) условно делят на песк. минер. видов, Так, в двухкомпонентиых твердых р-рах выделяют обычно три минер. вида (с содержанием одного из компонентов !00 — 75, 75 — 25 и 25-0 мол. илн ат. 'А), реже два (0-50 и 50 — 100 мол.
или ат. 'А), а в трехкомпонентных — семь или три. Минер. разновидность выделяют внутри минер. вида по особенностям структуры, состава, морфологии и св-в. Известно ок. 3000 минер. видов н почти столько же разновидностей. Называют М. по составу, месту находки, особенностям морфологии, характерному св-ву, в честь ученых, путешественников, космонавтов, политич. деятелей и т.д. Струачурзь Струк» урнымн единипами в узлах кристаллич. решетки м.б. атомы (как, напр., в алмазе), ионы (напр., )з)а", (зО~»+, )з)На4, НзОс, С1, СО»з, РО»а ), а также молекулы (ба в сере, Азу в реальгаре).
Они удерживаются в структуре благодаря ионной, ковалентной, металлич. н водородной связям, а также ван-дер-ваальсовым взаимодействиям. В т. наз. гомо(изо)десмич. структурах имеется только один тип связи (ковалентная в алмазе, ионная в галите, металлическая в золоте); но гораздо чаще вст)ючаются гетеро(анизо)десмич. структуры с песк.
типами связи. Пространств. расположение структурных единип. связанных наиб. прочными связями, опрелеляет геом, «мотиви структурьс островной (в т.ч. кол ценой), цецочечный, ленточный, слоистый, каркасный, координационный. В структуре каждого М. выделяют элементарную ячейку с соответствующей симметрией и параметрами (см. Крисяюляы). Р альная структура М. отличается от идеальной наличном дефектов (вакансии в отдельнык узлах крясталлнч, решетки, примесные атомы нли ионы в узлах илн между узлами, изменение валентности у части ионов) и дислокаций. Упорядо зение вакансий может приводить к увеличению одного из параметров элементарной ячейки.
Для слоястых М. (слюдьц графит, молибденит и др.) характерна полигиния, при к-рой происходит небольшой сдвиг сдоев (пакетов) относительно друг друга с изменением периодичности в нх чередовании. В результате рази. полкзтнпы одного М. отличаются друг от др) га парамстрамн вдоль одной из осей (причем этн параметры кратны одной и той же величине). При этом может происходить изменение вида симметрии элементарной ячейки вплоть до изменения сингонии.
Однако существ. перестройки структуры, как ври полиморфнзме, не происходит. Кроме того, атомы илн ионы в нск-рых М. могут распределяться по узлам кристаллич. решетки закономерно или статистически; соответственно раз.шчают упорядоченные я неупорядоченные структуры Химический еистяв н формулы. В состав М, входят ясе стабильные и долгоживущие изотопы элементов периодич. системы, кроме инертных газов (хотя Аг и Не могут накапливаться в М.
как продукты радиоактивного распада). Различают вядообразующие элементы и элементы-примеси, содержание к-рых в М, составляет соотв. единицы-десятки 1б4 и ешшицы-доли процента по массе. К последним обычно относвт редкие и рассеянные элементы; КЬ, Сз, Ка, Яс, Оа, 1л, Т1, Ое, Н(, ТЬ, РЗЭ, Ке, 1, Вг н др., к-рые, клк правило, не образуют самостоятельных М. Примеси м. б, структурными (изоморфными) илн механическими (адсорбнр. элементы н ожпь, тазово-жидкие мнкровключенив, мнкроскопнч, и субмнирпскоиич. нкзочення др. М.), что связано с условяямн обрввования М.
н с особенностями его «!чнсталлич. ст!1]чсупо(з числу (одии, два или болыпе) видообразутощнх элементов среди М, выделяют соотв. простые я-ва, бинарные и более сложные соединены. Бннарныс сосд. Нреобладают среди ивтерметаллидов (витра Ан,В1, Резон, Р(,ре), карбидов, пнтридов, снлнцидов (Ре,С, Рейд СгХ), характерны для иекзрых халькогенжцов (Рьб, х(йе, В12те„мАв, Гебьз), тзРоо)ьтх оксидов (мйзл, РезО,, А!20ы й]О ), галогенидов чХяСь КСЧ, Мйрз, Снг 2). К бо)тее сложным саед. относятся иекзРые иитеРметаллиды (Ацярьте, спР1,Ре), каРбиды и фосфицы (РезХ!Р, Ре,оХ! С).
большая часть халькогенидов (сйз1Рейю сойзб, АйзЯзйз), гидроксилы и сложные окснды (МООН, РеСгзО4), асе сола клслоролсодержаппзх к-т (С(ьз[РО4]з(Р, С1, ОН)), часть галогенидов (ХЕ14С1, КМВО бН О) и все т. наз. галогеносоли (Ха[ВР4), Хек[А(рпДК .Карактерная особенность снлякатов, боратов и ванадатов-наличие полимерных анионов, В сялнкатах в строении виновного радикала принимают участве (кроме б( и (я) .Аь В и Ве. Сосшв иех-рых М.
относительно постоянен (кварц, гематит и др.), однако большинство М. имеют переменный состав, как, иютро члены изоморфиых рядов в двух-, трех- и многокомпоневтных системах. Состав М. выражается хнм. ф-лой. Эмпирич. ф-ла отражает соотношения входящих в состав М. элементов, к-'рые 'располагюотся в ней слева направо по мере увеличение номера труппь) в периодич. системе, а для элементов одной труппы — по мере уменьшения их порядковых номеров, иялр.
Кобальтин Содами, сполумен ЕйзО А12Оз. 4В(О . Крйсталлохнм. ф-ла отражает связь состава со структурой. Оиа записывается по определенным правилам: сначала катионы; затем анионы, при этом комплексные анионы заключают в квадратные скобки; после аннана т. наз. дополнит. анионы (Р, СГ, ОН, Оз ); молекулы воды обычно записываются в конце ф-лы; изоморфные элементы ставаг Ъ круглые скобки чсрез запатую. Можно указать мотив полимерного аниона: цепочечный илн ленточный (оз), слоистый '(со со), каркасный (сосо со). Напр., кристал)юхим.
ф-ла жзбальтина имеет внд Со [Апэ], сподумсна— Ел(А1 [%2 О4]пп талька-Мбз [%4О,о]„„(ОН)„альбита- Ха[А]йззОУп]„. Степень окисления указывают справа вверху от символа элемента, а коордннац. число — слева вверху в круглых скобках, напр.: магнетит РезсГеззьО4, андалузит 1 'А!зА! [ЕВО4] О. Флы М., для ярых характерны разяообразные изоморфные замещения, записывают в обобщенном виде, напр. блеклые руды МзоМззт [т' Хзз], где М вЂ” Сц, Ай;Мз+ — Ре, Еть Со, Нуь СК Мл; 2'-Аз, ЗЬ, В1, Те; Х вЂ” $, Яе. В составе М. может присутствовать вода: связанная, или конституционная, и нонизнр.
виде (ОН, Н,О"); хрпсталлизацноннкя в виде молекул Н20, кол-во к-рых в элементарной ячейке постоянно, и свободная (адсорбированная, угяпиллярная, ьзпжслоевая и др.), код-во к-рой непостоянно, что обозначается л Н,О илн ац. М. может содержать оЛновремевно неск, типов воды, что отражается в кристаллохим. ф-лах, напр.: гипс Са[ВО4).2Н20, гидромусковиг (Чь, Нзб') А12 [А!бззОто) (ОН)з лН20. Реальный состав М. всегда отличается от идеальной ф-лы минер.
вида. Так, ф-ла минер. вида сфалервта— УЛЯ, в в результате хнм. анализа конкретного образца сфалерита м. б. получена, напр., такая ф-ла: (~по.торсом з Млад оСс] о ос]по аз) ~' ЕСА)асснфикацня. Общепринятой классификации М. нет. Нанб. рациональная классификацией минер. видов считают кристаллохимнческую, к-рая в равной степени учитывает !65 МИНЕРАЛ 37 хим. состав и структурные особеивосаж М. и позволяет выявлять взаимосвязи между составом, кряпгялуигч с(груктурой, св-вами и морфологией (см. ниже) М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
