Химическая классификация минералов - Курсовая работа

Классифицировать минералы можно по ряду признаков. Можно выделять минералы по ведущему или характерному элементу, рассматривая, например, минералы, содержащие медь, свинец и т.д.В самородном состоянии в природе известны около 40 химических элементов, но большинство из них встречается очень редко табл. Металлы и полуметаллы Меди Медь Cu Золото (Au, Ag, Cu) Серебро (Ag, Au) Куб. Алюминия Цинка Свинца Висмута Мышьяка Алюминий Al Цинк Zn Свинец Pb Висмут Bi Мышьяк As Куб. Нахождение элементов в самородном виде связано со строением их атомов, имеющих устойчивые электронные оболочки. Очень часто в самородном состоянии встречаются углерод С, сера S и медь Cu.Сернистых и аналогичных им минералов насчитывают более 200 видов, но общее содержание их в земной коре невелико и не превышает 0.15%. По аналогии с сульфидами также выделяют арсениды и антимониды. Наибольшее распространение имеют дисульфиды и сульфиды железа, на долю которых приходится около 4/5 всех сульфидов табл. В виде изоморфных примесей в состав сульфидов входит целый ряд редких и рассеянных элементов, не образующих самостоятельных минералов. Сульфиды за небольшим исключениями имеют металлический блеск, большую плотность и невысокую твердость.Окислы - соединения элементов с кислородом, в гидроокислах присутствует также вода. В земной коре на долю окислов и гидроокислов приходится около 17%, из них на долю кремнезема (SIO2) около 12.5%. Простые Куприт Тенорит Корунд Гематит Уранинит Торианит Кварц Тридимит Кристобалит Стишовит Рутил Анатаз Кассситерит Пиролюзит Cu2O CUO Al2O3 Fe2O3 UO2 THO2 SIO2 SIO2 SIO2 SIO2 TIO2 TIO2 SNO2 MNO2 Куб. В кристаллических структурах минералов класса окислов катионы металлов находятся в окружении анионов кислорода (в окислах) или гидроксила (в гидроокислах). Среди окислов можно выделить простые окислы, в которых отношения между катионами и анионами изменяются в пределах от 2:1 до 1:2 (R2O, R2O3, RO2) и сложные окислы, для которых характерны двойные соединения типа RO*R2O3.Карбонаты - многочисленная группа минералов, которые имеют широкое распространение. В структурном отношении все карбонаты относятся к одному основному типу - анионы [CO3]2-представляют собой изолированные радикалы в форме плоских треугольников. Среди наиболее распространенных безводных карбонатов различают карбонаты тригональной и ромбической сингоний. Карбонаты обычно имеют светлую окраску: белую, розовую, серую и т.д., исключение представляют карбонаты меди, имеющие зеленую или синюю окраску.В целом силикаты и алюмосиликаты слагают около 75 об.% земной коры, при этом наиболее распространены полевые шпаты - на их долю приходится около 40-45 об.% литосферы. Значительна также роль алюминия, который, как показали рентгеноструктурные исследования, может выступать как в качестве катиона, так и входить в анионный радикал минералов. Во всех силикатах атомы кремния имеют по отношению к кислороду четверную координацию, они образуют вместе с кислородом, как в кварце, кремнекислородные тетраэдры (SIO4)4-(cm. рис. Алюминий в силикатах может быть катионом, занимая позиции в октаэдрических пустотах между кислородом, и может входить в тетраэдры (ALO4)5-, занимая в структуре минералов позиции, адекватные с кремнием. Есть минералы, в которых алюминий представлен и как катион и входит в анионный радикал, например в слюде мусковите KAL2(ALSI3O10)(OH)2.Размер тетраэдров (ALO4)5-и его конфигурация иные, чем у групп (SIO4)4-, характер химических связей также отличен.Силикаты это подкласса имеют разнообразный состав - это минералы магния, железа, кальция, марганца, титана, алюминия, редких земель, тория, циркония, ниобия и др., ни в одном другом подклассе нет такого разнообразия катионов. К этому подклассу относятся также совсем особые по составу и структуре минералы, очень редкие в природе - это силикофосфаты, в них имеются дополнительные радикалы (P2O7)4-и (PO4)3-(например, ломоносовит с приблизительной формулой Na5Ti2(Si2O7)(PO4)O2 и силикокарбонаты (сперрит Ca5(SIO4) 2 (CO3) и др.)). Кроме перечисленных катионов большую роль, но не во всех, а в некоторых островных силикатах играют относительно крупные катионы восьмерной (и более) координации - Ca2 (0,016 нм), Na (0,098 нм), Ce3 (0,018 нм). Характерная особенность алюминия в островных силикатах заключается в том, что он всегда занимает октаэдрические позиции и является в этих силикатах катионом. Особенно характерны такие анионы для силикатов, содержащих одновременно группы (SIO4)4-и (Si2O7)6-и резко различающиеся по металлическим свойствам катионы: Ca2 и Ti4 (титанит), Ca2 и Al3 (эпидот), K , Na и Ti4 (лампрофиллит).Среди них только два минерала - турмалин и берилл - играют в некоторых случаях роль второстепенных, а иногда и даже главных минералов ряда минеральных месторождений. Турмалин и берилл характеризуются шестерными одноярусными кольцами, но разной конфигурации. В турмалине все тетраэдры в кольце лежат своими основаниями в одной плоскости, вершины обращены в одну сторону, сечение кольца не просто шестиугольное,

Содержание

Введение

1. Самородные элементы

2. Сульфиды

3. Окислы

4. Карбонаты и сульфаты

5. Силикаты и их аналоги

5.1 Островные силикаты

5.2 Кольцевые силикаты

5.3 Цепочечные и ленточные силикаты

6. Слоистые (листовые) силикаты

7. Каркасные алюмосиликаты

8. Изоморфизм

9. Полиморфизм

Заключение

Литература минерал кристаллохимический изоморфизм полиморфизм

Классифицировать минералы можно по ряду признаков. Можно выделять минералы по ведущему или характерному элементу, рассматривая, например, минералы, содержащие медь, свинец и т.д. Существуют генетические классификации, в которых выделяют минералы по их происхождению, например, минералы магматические, пегматитовые, скарновые и т.д. Все эти классификации не удовлетворительны по ряду причин, но могут быть использованы как дополнительный справочный материал.

Наиболее распространенной является химическая классификация минералов. В основу выделения групп в этой классификации положен химический принцип. Классифицировать минералы нужно по химическому принципу (по типам химических соединений, по характеру химической связи) с обязательным учетом структурных особенностей минералов. Ниже изложены краткие химические, кристаллохимические и морфологические особенности основных групп минералов.