Соли кислородных кислот.

Принципы классификации минералов даны в лекционном курсе. Остается напомнить, что соли кислородных кислот являются сложными химическими соединениями, образовавшимися в результате различных геологических процессов.

Среди солей выделяют соли водные и безводные. Среди тех и других различают:

1. кислые соли – содержащие вместо одного металлического катиона протон H¹⁺, который в кристаллических решетках обусловливает водородную связь. В природных условиях кислые соли мало распространены. Например: нахколит - NaH[CO₃], или гайдингерит - CaH[AsO₄] H₂О.

2. нормальные или средние соли, пользующиеся наибольшим распространением в природе. Например: кальцит –Ca[CO₃] , гипс – Ca[SO₄] 2H₂O.

3. основные соли – содержащие в составе ионы гидроксила (OH)^1-, нейтрализующие избыточный положительный заряд катионов. Также, как и средние соли широко распространены в приоде. Примером может служить: малахит – Cu₂[CO₃]₂ (OH)₂.

В основных солях анион (OH)^1- может быть частично или полностью заменен анионами F^1-или Cl^1-. Двойные и более сложные соли отличаются тем, что катионы или анионы представлены разными ионами изоморфно замещающими друг друга.

В солях переменного состава имеет место как изовалентный, так и гетеровалентгый изоморфизм.

Характерной особенностью кристаллохимии кислородных солей являеется наличие комплексных анионов (радикалов). Катионы располагающиеся в центрах этих групп, обладают малыми размерами и высокими зарядами. Очень важно обратить внимание в этих группах на прочность связи ионов кислорода с центральным катионом, определяемую величиной заряда, приходящегося от катиона на каждый окружающий его ион кислорода.во всех соединениях, кроме боратов и островных силикатов это отношение превышает 1. это означает, что ионы кислорода прочнее связаны с малыми катионами внутри комплексов, чем с катионами расположенными в решетках. Таким образом, комплексные анионы учавствуют в кристаллических структурах как самостоятельные структурные единицы. При растворении солей эти группы не распадаются.

Подавляющая масса кислородных солей представляет собой типичные ионные соединения. Естественно, что устойчивость кристаллических структур в значительной мере зависит от соотношений размеров катионов и анионов, как структурных единиц. Анионы в простых соединениях типа АХ (где Х представлен комплексным анионом) наиболее устойчивы только в сочетании с крупными катионами. Такие соли являются наиболее устойчивыми, труднорастворимыми, тугоплавкими и труднолетучими. Например: двухвалентный анион [SO₄]^2- в соединениях типа АХ (соотношение катион : анион =1:1) образует следующие минералы - барит Ba[SO₄] и англезит Pb[SO₄]. С этой точки зрения становятся понятными изоморфные примеси Ra²⁺ в баритах (ионный радиус Ra больше Ba). Не удивительно, чт в зонах окисления урановых месторождений, содержащих сульфиды при воздействии сульфатных вод, концентрация радия по отношению к урану выше, чем в первичных рудах (соединения шестивалентного урана в таких условиях более растворимы, по сравнению с сульфатом радия).

Что касается двухвалентных катионов с малыми ионными радиусами, то они в природных условиях могут образовывать только водные сульфаты, кристаллизующиеся при низких температурах и на последних стадиях кристаллизации растворов. Чаще всего водные соли содержат 2, 4, 6 или 7 молекул воды.

Водные соли обладают повышенной или высокой растворимостью, легко обезвоживаются. При этом их кристаллические структуры перестраиваются или разрушаются.

Систематика кислородных солей по кислотным радикалам приведена в приложениях.