1.Классификация по характеру компенсации валентностей:

а).изовалентный изоморфизм, замена Mg²⁺  Fe²⁺ в магнезите, валентность ионов одинаковая.

б).гетеровалентный изоморфизм, когда валентность ионов разная.

1).с появлением дырочных вакансий(твердые растворы вычитания)

Сфалерит ZnS: 3Zn²⁺  2In³⁺.

2).с внедрением дополнительных атомов в межузельное пространство(твердые растворы внедрения)

Кварц Si⁴⁺  Fe³⁺ R¹⁺.

3).Г.Чермак главный

Плагиоклаз Na¹⁺ Sl⁴⁺  Ca²⁺ Al³⁺.

2.Классификация по числу атомов:

а).двуатомный, когда в замене участвуют 2 хим.элемента

Al³⁺  Cr³⁺

б).многоатомный, замена трёх- четырёх и более химических элементов

Na²⁺ Si³⁺  Ca²⁺ Al³⁺

3.Классификация по структурному положению изоморфных примесей:

а).твердые растворы замещения, в кот. изоморфная примесь занимает узлы крист. решетки, высвобождаемые при изоморфизме.

б).твердые растворы вычитания, хар-ся изоморфизмом с появлением дырочных вакансий (пирротин)

в).твердые растворы внедрения, явл-ся следствием изоморфизма с появлением межузельных частиц (например, вхождения щелочей R¹⁺ в кварц при замене атомов кремния алюминием Si⁴⁺  Al³⁺ R¹⁺ в морионе)

4.Классификация по степени совершенства

а).неограниченный (совершенный) (оливин (Mg,Fe)₂ [SiO₄] ) - хар-ся возможностью полной замены одних атомов другими, т.е.могут сущ. 2 крайних и все промежуточные по составу минералы (магнезит- сидерит)

б). ограниченный (несовершенный) ( Mg,Ca(CO₃)₂ )- кол-во изоморфной примеси не может превышать какого-то предела, неоднозначного для разных минералов и примесей (сод-ие Cr в корунде не превышает 1.5-2% Cr₂O₃)

в).направленный (скрытый (эндокриптный)) ( (Mg,Fe)₂ [SiO₄] , Fe заменяется на Ni, Mn, Co)- изоморфизм, когда напр. Cu входит в состав Au в кол-ве до 20%, но сод-ие изоморфной примеси Au в Cu не превышает 2-3%. Ферсман называл такие направленные замещения полярным изоморфизмом, связывая его с энергетикой явления.

Fe заменяется на Ni, Mn, Co

Причина изоморфизма (по В.М. Гольдшмидту)

Близость ионных радиусов и близкие поляризационные свойства.

Оливин, форстерит, фаялит, галит, галенит, периклаз.

7.Основные свойства кристаллических веществ. Пространственная решётка, её параметры. Сингонии.

1.Однородность

2.Анизотропность (неравносвойственность)

Исключение: кубическая сингония

3.Статичность

4.Термический эффект (процесс плавления, при котором температура постоянна, у изотропных веществ отсутствует)

Сингонии

1. Высшая (кубическая)

2.Средние сингонии

1).гексагональная

2).тетрагональная

3).тригональная

3.Низшие сингонии

1).ромбическая

2).моноклинная

Одно из основных свойств кристалла – однородность. Однородным должно считаться тело, в котором на конечных расстояниях от любой его точки найдутся другие, эквивалентные ей не только в физическом отношении, но и геометрическом; т. е. находятся в таком же окружении, как и исходные, поскольку размещением материальных частиц в кристаллическом пространстве «управляет» пространственная решетка, можно считать, что грань кристалла – это материализованная плоская узловая решетка, а ребро – материализованный узловой ряд. Анизотропность – это способность кристалла проявлять различные свойства в разных направлениях. Поскольку различные направления в кристаллической структуре вещества, построенного по закону трехмерной периодичности, могут и иметь неодинаковые расстояния между атомами(узлами), а следовательно, и разные по силе химические связи, то и свойства по таким направлениям могут отличаться, а сами кристаллы будут анизотропны относительно этих свойств. Если свойство не изменяется в зависимости от направления, то вещество изотропно.

Способность самоограняться, т. е. при определенных условиях принимать естественную многогранную форму. В этом также проявляется его правильное внутреннее строение. Именно это свойство отличает кристаллическое вещество от аморфного. Иллюстрацией этому служит пример. Два выточенных из кварца и стекла шарика опускают в раствор кремнезема. В результате шарик кварца покроется гранями, а стеклянный останется круглым.

Симметрия – наиболее общая закономерность, связанная со строением и свойствами кристаллического вещества. Она является одним из обобщающих фундаментальных понятий физики и естествознания в целом. Е. С. Федоров (1901 г.) дал определение симметрии. «Симметрия есть свойство геометрических фигур повторять свои части, или, выражаясь точнее, свойство их в различных положениях приходить в совмещение с первоначальным положением».

Сингония – минералы с близкими параметрами элементарной ячейки (высшая, гексагональная, тетрагональная, тригональная, моноклинальная, триклинальная).

Всего различают семь сингоний.

Триклинная, моноклинная и ромбическая сингонии называются низшими, потому что они не имеют осей симметрии выше второго порядка (L2).

Тригональная, тетрагональная и гексагональная сингонии называются средними; они имеют одну ось симметрии высшего порядка (L3, L4 или Li4), L6 (или Li6).

Кубическая сингония имеет несколько осей симметрии высшего порядка (L3, L4 или Li4); она называется высшей сингонией.

Простые формы и их комбинации. Совокупность граней, которая может быть получена из исходной грани при действии всех элементов симметрии данного кристалла, называется простой формой. Следовательно, это такая фигура в кристалле, все грани которой при равномерном развитии по размеру и форме одинаковы. В кристалле могут присутствовать одна, две или несколько простых форм. Сочетание двух или нескольких простых форм называется комбинацией.

Большинство твердых веществ находится в кристаллическом состоянии. Кристалл однороден по химическому составу, однако многие физические характеристики (тепловые, электрические, магнитные, прочностные и некоторые другие) анизотропны, т.е. различны в зависимости от направления в кристалле.

Трехмерная периодичность в расположении атомов (ионов или групп атомов) кристаллов позволяет построить связанную с этим расположением пространственную решетку. Повторяющиеся элементы (точки) этой решетки называются узлами. В наиболее простых случаях положение узлов решетки совпадает с положением центров атомов (ионов), в более сложных – узел может быть геометрическим центром или центром тяжести определенной атомной группировки (молекулы).