химический каталог




Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам

Автор Г.Н.Вертушков, В.Н.Авдонин

у наиболее плотными плоскими сетками. Несколько значений d между характерными плоскими сетками позволяют определить минеральный вид.

Расстояние между «центрами атомов» в кристаллическом пространстве традиционно измерялось в ангстремах: 1А = = 10-10 м=10-8 см. Эта мера длины для описания структуры кристаллов оказалась очень удобной, поскольку упрощала изображение структуры большинства минералов. В справочниках по минералам и многих учебниках по минералогии и кристаллографии использовалась эта мера, однако в международную систему единиц она не входит и в данном справочнике заменяется нанометрами: 1 нм = 10-9 м.

ние. 5. Структура графита

нии связь, она проявлена в инертных газах и органических соединениях. В минералах такая связь существует совместно с ионной или ковалентной. Так, в кристаллах графита атомы углерода распределены в плоскости по вершинам смежных и равных шестиугольников (рис. 5). При этом у каждого атома углерода три внешних электрона имеют ковалентную связь, а четвертый остается свободным и образует электронный газ в пределах одного слоя. Между собой слои связаны ван-дер-ваальсовыми силами. Таким образом, в одном кристалле отмечается три типа связи: ковалентная, металлическая и молекулярная. Все они в той или иной степени проявляются в свойствах этого минерала. Такое сочетание различных типов связи свойственно всем или почти всем минералам.

Эффективные радиусы действия атомов

С помощью рентгеновских лучей в кристаллах определяются расстояния между центрами смежных атомов, которые для одного и того же вещества являются величиной постоянной. Сравнивая эти величины в однотипных соединениях (табл. 2), можно сделать следующие выводы: 1) расстояние между двумя

16

рядом расположенными атомами в однотипных кристаллах зависит от свойств атомов; 2) каждый атом одного и того же химического элемента в однотипных структурах сохраняет свой размерный «пай», который он вносит в объем структуры; 3) расстояния между атомами обусловлено размерами как катиона, так и аниона.

На примере кислородных соединений Mg и Мп видно, что расстояния между атомами этих элементов различные. Однако в соединениях с Se расстояние между катионом и анионом остается неизменным — 0,273 нм. Следовательно, в соединениях с этим элементом длина связи определяется только атомами Se. Таким образом, в кристаллах разного состава атомы одного элемента занимают примерно один и тот же объем, внутри которого создается силовое поле действия атома. Форма этого поля неизвестна и условно принимается за сферу. Радиус этой сферы можно рассматривать как приблизительную характеристику поведения атома в структуре кристалла. Он называется эффективным (или кажущимся) радиусом действия атома; в дальнейшем для краткости будем именовать его радиусом действия атома. Размер радиуса действия атома пропорционален энергии связи, поэтому он является универсальной, но приблизительной константой атома, которая позволяет дать примерную энергетическую оценку структуры кристаллов.

Величина радиуса действия атомов находится в пределах 0,016(С4+)—0,220(1") нм. Радиус действия одного и того же элемента зависит от заряда. Как правило, нейтральные атомы имеют больше радиус, чем катион, и меньше, чем анион. Примером могут служить «размеры» атомов серы и железа (в нм): S" 0,104; S1* 0,034; S2-0,174; Fe° 0,126; Fe*+ 0,083; Fe3+ 0,067. Чем больше заряд катиона, тем меньше радиус действия. У анионов, наоборот, радиус увеличивается с увеличением заряда.

Примерные радиусы действия ионов представлены в периодической таблице элементов Д. И. Менделеева, они определены для комнатной температуры и стандартных структур. По таблице Д. И. Менделеева в каждой группе радиус сверху вниз увеличивается, а в периоде слева направо — уменьшается. Такому правилу не подчиняются лантаноиды. В этой аномальной группе от La (№ 57) до Lu (№ 71) ионный радиус постепенно уменьшается от 0,122 до 0,099 нм. Это явление и было названо лантаноидным сжатием. Благодаря ему ионный радиус Ш4+ уменьшается примерно на 0,02 нм (как это проявляется во всех периодах) не от 0,122, а от 0,099 нм и таким образом этот элемент приобретает радиус сферы действия 0,077 нм, что равно или почти равно сфере действия Zr4+. По этой же причине оказываются равными радиусы действия: Nb5+ и Та5+, Мо6+ и W6+, Au° и Ag°.

Радиус действия атомов не строго постоянный; он зависит от структуры кристалла, «размеров» соседних ионов, а также

19

Представление о координационных числах в структуре кристалла дают катионные многогранники, которые можно получить, соединив прямыми линиями центры всех анионов, окружающих данный катион (рис. 6). Координационные числа в минералах однообразны, преобладают 4 и 6, редки структуры с к. ч. 3 и 8 и только для самородных элементов (Си, Аи, Pt и др.) характерно к. ч. 12.

Для неорганических соединений в начале XX в. Е. С. Федоров из сопоставления химического состава кристаллов и их степени симметрии нашел статистическое правило: чем проще химический состав кристаллов, тем выше их степень с

страница 6
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122

Скачать книгу "Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам" (3.94Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Интернет-магазин КНС Нева предлагает самый мощный ноутбук цена - в кредит не выходя из дома в Санкт-Петербруге, Пскове, Мурманске и других городах северо-запада России!
тележка промышленная 224
техническое обслуживание прецизионных кондиционеров
клад-2 (e 90) 700х500 цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)