Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
6 класс. Молибдаты и вольфраматы.
7 класс. Фосфаты, арсенаты и ванадаты.
8 класс. Арсениты.
9 класс. Бораты. IO класс. Силикаты.
A. Силикаты с изолированными тетраэдрами аниона SiO4. Б. Силикаты с изолированными группами тетраэдров SiO4.
B. Силикаты с непрерывными цепочками тетраэдров SiO4. Г. Силикаты с непрерывными слоями тетраэдров SiO4.
Д. Силикаты с непрерывными трехмерными каркасами тетраэдров SiO4.
Раздел I. САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Общие замечания. В самородном состоянии в земной коре устанавливается свыше 30 химических элементов, главным образом металлов. Сюда же относятся ряд газов и редко встречающиеся элементы в жидком состоянии (ртуть, некоторые амальгамы).
Общее весовое значение самородных элементов в земной коре очень невелико (не превышает 0.1% всей массы земной коры). Из этого количества на долю азота приходится около 0.04%, кислорода — 0.01 — 0.02%. Все остальные элементы, встречающиеся в самородном виде, составляют, следовательно, не больше 0.05%. Из них в наибольших относительных количествах представлены: водород, аргон, гелий, углерод, сера, золото, элементы платиновой группы, медь и висмут.
H
Не'
и3
с6
N7
Ne
Na"
Mg"
Si*
Р*
Cl*
Ar
Kl
Ca"
Sc*
Ti*
V*
Cr"
Mn
26
Fe
_ 27
Со
Ni*
Cu
_ зо Zn
Ga
Ce
33
As
34
Se
Br
Kr*
Rb"
г, 38
Sr
у"
у 40
Ir
41
Nb
42
Mo
Ru
Rh
Pd*
Ag
Cd
In45
Sn55
Sb5'
Те
Xe*
ь"
Ba
57-71
TR
72
HJ
73
Ta
74
W-
Re
Os
і 77 Ir
Pt75
Au
Hg
Tl*'
Pb"
Bi"
Po
Ab*5
Ял"
S7
Vi
88
Ra
89
к
90
Th
Sf
Pa
и*
Фиг. 88. Элементы, встречающиеся в самородном виде (набраны жирным и полужирным шрифтом)
Некоторые химические элементы в природе встречаются исключительно или почти исключительно в самородном состоянии и носят название благородных элементов. В приводимой таблице (фиг. 88) они набраны жирным шрифтом.
К числу их прежде всего относится группа благородных газов: Не, Ne, Ar, Kr, Xe и Rn. Атомы их, как известно, обладают устойчивой
восьмиэлектронной наружной оболочкой, чем и обусловлена их химическая инертность, т. е. неспособность вступать в какие-либо соединения с кислородом, водородом и другими элементами.
Особое положение в таблице занимает также группа благородных металлов: Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt и Au, располагающихся в пятом и шестом больших периодах менделеевской таблицы. Характерно, что в этих периодах (см. фиг. 9) атомные радиусы элементов в вертикальных группах являются почти тождественными (явление так называемого лантанидного сжатия атомных объемов). Это обстоятельство-играет очень важную роль в химизме этих элементов в природных условиях, особенно в образовании изоморфных смесей для благородных металлов. Действительно, триада Ru, Rh, Pd гораздо теснее связана с триадой Os, Ir, Pt, нежели с триадой Fe, Со, Ni. Металлы платиновой группы, образуя твердые растворы, в месторождениях распространены всегда совместно. Элементы триады Fe, Со, Ni в составе этих минералов занимают обычно подчиненное положение. Еще резче проявлен изоморфизм для Au и Ag, тогда как Cu в виде твердого раствора в них встречается очень редко.
Из остальных встречающихся в самородном состоянии металлов, расположенных в субпериодах правой части таблицы, чаще других распространены так называемые полуметаллы: As, Sb и Bi. Несмотря на общность некоторых химических свойств этих элементов, они в природе наблюдаются в разных условиях. Лишь иногда мышьяк и сурьма дают интерметаллическое соединение AsSb.
Из неметаллических элементов водород в свободном состоянии с примесью других газов довольно часто устанавливается в некоторых горных породах и месторождениях полезных ископаемых. Азот и кислород, как известно, в значительных количествах входят в состаа атмосферы. Для углерода характерно нахождение его в двух различных по кристаллическому строению модификациях. Самородная сера в главной своей массе возникает путем частичного окисления H2S,. реже при восстановлении SO2, а также некоторых сернокислых и органических соединений, богатых серой.
Общее число минеральных видов и разновидностей по химическому составу достигает 80, т. е. оно значительно больше, чем число элементов, в них входящих. Некоторые элементы, как известно, устанавливаются в двух или более полиморфных модификациях (алмаз, графит, а-сера, (3-сера и др.). Ряд элементов, кроме того, что встречается в чистом виде, образует твердые растворы друг с другом, например, электрум (Au, Ag), палладистая платина (Pt, Pd)' и др. Распространены также интерметаллические соединения, обладающие стехиометрическими формулами и характеризующиеся своими особенностями кристаллической структуры (например, альго-донит — Cu6As, стибиопалладинит — Pd3Sb, дискразит — Ag3Sb и др.). Кроме определенных соединений, встречаются и соединения переменного состава, например (Pt, Fe), (Pt, Cu) и др. Количество искусственно-получаемых интерметаллических соединений достигает огромной цифры.