4. Понятие и типы изоморфизма, примеры
Изоморфизм – способность одних атомов или ионов замещать в узлах кристаллических решёток другие при условии близости их радиусов атомов (одинаковые структуры, но разный состав) – явление, когда минералы обладают идентичной структурой, но различны по составу.
Явления изоморфизма различаются между собой по характеру сохранения электронейтральности кристаллической решетки (по типу компенсации валентностей), по числу атомов, участвующих в изоморфном обмене, по структурному положению изоморфных примесей, по степени совершенства.
1.Классификация по характеру компенсации валентностей:
а).изовалентный изоморфизм, замена Mg2+ Fe2+ в магнезите, валентность ионов одинаковая.
б).гетеровалентный изоморфизм, когда валентность ионов разная.
Сфалерит ZnS: 3Zn2+ 2In3+.
4.Классификация по степени совершенства
а)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)несовершенный( доломит 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% Al2O3)
в)скрытый (эндокриптный) ((Mg,Fe)2 [SiO4] , Fe заменяется на Ni, Mn, Co)
5. Полиморфизм, примеры
Полиморфизм (с греч. «многоморфность») – когда вещество одного и того же состава при разных термодинамических (термобарических) обстановках кристаллизуется в виде разных минералов.
Способность твердых веществ образовывать при одинаковом химическом составе различные по строению кристаллические решетки называется полиморфизмом.
Хорошим примером полиморфизма углерода являются алмаз(кубическая) и графит(гексагональная)
6. 7. Понятие индикатрисы. Свойства индикатрисы одноосных кристаллов, двухосных кристаллов
Индикатриса – воображаемая поверхность, построенная на векторах показателей светопреломления, отложенных из центра кристалла перпендикулярно ходу луча.
Индикатриса кристаллов кубической сингонии имеет шаровую поверхность, где 1 радиус и 1 показатель светопреломления.
Индикатриса одноатомных кристаллов предластвляет собой эллипсоид вращения или ось (опт. Ось).
Прямая, перпендикулярная круговому сечению – индикатриса, проходящая через центр (опт. Ось)
Инликатрисы двухатомных кристаллов имеют кристаллы низшей сингони (трехосный эллипсоид)
8. Типы плотнейших упаковок кристаллических решеток минералов
из атомов ионов или молекул должна обладать минимальной внутренне энергией.
Способ заполнения пространства шарами одинакового радиуса, при котором расстояния между центрами частиц минимальны, называются плотнейшими упаковками.
Наименьшей внутренней энергией обладают структуры, в которых частицы максимально сближены друг с другом или иными словами плотно упакованы. Плотнейшая гексагональная упаковка – двуслойная плотнейшая упаковка (каждый последующий чётный слой повторяет предыдущий чётный, также и с нечётными).
Формула: …|AB|AB|... ; Плотнейшая кубическая упаковка – каждый третий слой повторяется. Называется так, потому что положение шаров в упаковке совпадает с размещением узлов в кубической гранецентрированной ячейке. – трёхслойная плотнейшая упаковка. Формула: …|ABC|ABC|... ; Все остальные плотнейшие упаковки – многослойные (название складывается их трёх букв: A,B,C, причём никакая не повторяется два раза)