
- •Кристалографiя, кристалохiмiя та мiнералогiя
- •Основні визначення кристалографічних термінів
- •Частина і Кристалографія Розділ 1 Кристалографія і її зв'язок з іншими науками
- •1.1 Етапи розвитку
- •1.2 Кристали
- •1.3 Елементи внутрішньої будови кристалічних мінералів
- •1.4 Елементи структури кристалів та їх взаємозв'язок з елементами просторових ґраток
- •1.5 Властивості кристалічних речовин
- •1.6 Аморфні тіла
- •1.7 Закон сталості кутів кристалів
- •1.8 Гоніометри
- •1.9 Формула Вульфа-Брегга
- •Розділ 2 Метод кристалографічного індицирування. Закон цілих чисел
- •2.1 Символи вузлів
- •2.2 Символи рядів (ребер)
- •2.3 Символи площин (граней)
- •2.4 Параметри Вейса й індекси Міллера
- •2.5 Закон цілих чисел
- •2.6 Визначення ретикулярних щільностей атомних площин кристала
- •Розділ 3 Кристалографічні проекції
- •3.1 Сферична проекція
- •3.2 Стереографічна проекція
- •3.3 Гномостереографічна проекція
- •3.4 Гномонічна проекція
- •3.5 Сітка Вульфа
- •Розділ 4 Симетрія кристалів
- •4.1 Загальні поняття про симетрію кристалів
- •4.2 Центр інверсії (c)
- •4.3 Площина симетрії (l)
- •4 .4 Поворотні осі симетрії (l)
- •4.5 Інверсійні осі симетрії (Li)
- •4.6 Принцип Кюрі
- •4.7 Одиничні напрямки (він)
- •4.8 Сингонії кристалів
- •4.9 Решітки Браве
- •4.10 Зворотні гратки
- •4.11 Антисиметрія
- •Частина іі Кристалохімія Розділ 1 Кристалохімія. Типи зв'язків у кристалах
- •1.1 Іонні (атомні) радіуси
- •1.2 Межі стійкості структури
- •1.3 Щільні упакування частинок у структурах
- •1.4 Координаційні числа й координаційні
- •1.5 Визначення стехіометричної формули речовини
- •1.6 Поляризація
- •Частина ііі Мінералогія Розділ 1 Основні поняття та історія мінералогії
- •Фізичні властивості мінералів. Форма
- •1.2 Механічні властивості мінералів
- •1.3 Теплові властивості мінералів
- •1.4 Електричні властивості мінералів
- •1.5 Магнітні властивості мінералів
- •Розділ 2 Генезис мінералів
- •Розділ 3 Хімічний склад і розрахунок формул мінералів
- •Розділ 4 Класифікація мінералів
- •4.1 Хімічний склад мінералів
- •4.2 Класифікація кристалів
- •4.3 Самородні елементи
- •4.4 Штучні мінерали
- •Розділ 5 Основи петрографії
- •Розділ 6 Магматичні гірські породи
- •6.1 Походження, класифікація, форма залягання
- •6.2 Хімічний і мінеральний склад
- •Розділ 7 Методи діагностики й дослідження мінеральних тіл
- •Частина IV Дефекти кристалічних структур
- •1.1 Фізичні передумови утворення дефектів
- •1.2 Визначення точкових дефектів
- •1.3 Визначення одновимірних дефектів
- •1.4 Енергія дислокацій
- •Гвинтового і змішаного типу
- •Розрахункові формули геометричної кристалографії
- •Додаток б
- •Розрахункові формули структурної кристалографії
- •Тема 1 Основні властивості кристалічних та аморфних мінералів
- •Тема 2 Симетрія і класифікація кристалічних багатогранників
- •Тема 3 Прості форми і комбінації кристалів
- •Тема 4 Проекції кристалів та методика їх побудови
- •Тема 5 Розв’язання кристалографічних задач
- •Тема 6 Основні фізичні властивості кристалів і мінералів Запитання для самоконтролю
- •Методика розв’язання типових кристалографічних задач з допомогою стереографічної сітки г.В. Вульфа
- •Список літератури
- •Кристалографія, кристалохімія, мінералогія
1.6 Поляризація
Під впливом електричного поля, створюваного сусіднім іоном, у кристалічній решітці відбувається деформація кулястої форми іонів, тобто зміна їхніх точних радіусів. Це явище називається поляризацією.
Як приклад поляризації розглянемо сполуку КВr. Тут позитивно заряджений великий іон калію притягає до себе електронну оболонку брому, а негативний іон брому, у свою чергу, трохи змінює (деформує) оболонку калію.
На поляризацію впливають такі фактори:
1) розміри іонів. Зі збільшенням розміру іона збільшується відстань електронних оболонок іона від його ядра. Отже, чим більший іон, тим слабші електронні оболонки, пов'язані з ядром, у зв'язку з чим він буде легко поляризуватися (деформуватися). Іони ж маленького розміру будуть поляризуватися важче;
2) валентність іона. Чим більше зарядів несе іон, тим більше його валентність, тим важче він поляризується. У той самий час відомо, що при підвищенні валентності елемента розмір його іона зменшується. Отже, чим більша валентність іона, тим важче він поляризується, але сам добре поляризує.
Явище поляризації значно впливає на всі кристалохімічні й фізико-хімічні властивості речовини. У результаті поляризації в сполуках підсилюється ковалентність зв'язку, у деяких випадках змінюється координаційне число, зменшується розчинність, скляний блиск змінюється на алмазний і т.п.
Частина ііі Мінералогія Розділ 1 Основні поняття та історія мінералогії
Вивченням мінералів займається одна з фундаментальних геологічних наук - мінералогія.
Мінералами називають природні тіла, які мають певний хімічний склад і фізичні властивості й утворюються в результаті геохімічних процесів, які проходять у земній корі.
Мінерали здавна дивують своєю красою, правильною формою кристалів, "магічним" блиском граней. Вся історія й культура людства найтісніше пов'язані з мінералами. Сфера їхнього застосування воістину неосяжна-від примітивних знарядь праці й невигадливих прикрас і талісманів до комп'ютерів і космічних апаратів.
Мінералогія найдавніша геологічна наука.
Перші спроби класифікувати мінерали минулого зроблені давньогрецькими вченими: Арістотелем (384-322рр. до н.е.) і його учнем Теофрастом (371-285 рр. до н.е.).
Уродженцем Хорезма Аль-Біруні (972-1048рр.) були виявлені фізичні ознаки мінералів, а саме: твердість і питома вага. Інший учений, уродженець Бухари, Авіценна (980-1037 рр.) розробив класифікацію відомих на той час мінералів.
Чеський лікар Георгій Бауер-Агрікола (1490-1555рр.) у книзі «Про походження мінералів» узагальнив фактичний матеріал, що накопичився при розробленні рудних родовищ.
Розвиток вітчизняної мінералогії можна розділити на чотири етапи.
Перший етап пов'язаний з ім'ям геніального російського вченого М.В.Ломоносова (1711-1765рр.) і його послідовника у сфері мінералогії В.М.Севергіна (1765-1826рр.). М.В.Ломоносов склав перший вітчизняний каталог мінералогічних колекцій кабінету Академії наук.
Другий етап характеризується збором великої кількості фактичного мінералогічного матеріалу й детальним описом останнього. Цей етап тривав близько 150 років. Особливу увагу в цей час звертали на вивчення форми кристалів, визначення твердості, питомої ваги й хімічного складу. Найбільш значну роль в описовій мінералогії зіграли академіки Н.І.Кокшаров (1818-1892рр.) і П.В. Єремєєв ( 1830-1899 рр.).
Наприкінці XIX ст. починається третій етап у розвитку вітчизняної мінералогії, що характеризується узагальненням матеріалу, що накопичився раніше, і розвитком генетичної мінералогії. Цей етап тісно пов'язаний з ім'ям акад. В.І.Вернадського (1863-1945рр.), якого по праву можна вважати основоположником генетичної мінералогії та геохімії.
В. І. Вернадський підійшов до вивчення мінералів з точки зору хімії. Він розглядав мінерали як продукти природних хімічних реакцій, а мінералогію - як хімію земної кори.
Родоначальником кристалохімічного напрямку варто вважати акад. Є. С. Федорова (1853-1919рр.).