Различают полиморфные переходы:

1. Монотропный – необратимый, идущий в одном направлении. Пример: есть две модификации кварца (альфа и бета), альфа – монокл., бета – гексагональная. Нагрели альфа до температуры полиморфного перехода, структура перестроилась и перешла в бета. Начнем охлаждать – как был бета-кварц, так и остался.

2. Энантиотропный («энантио» - противоположный) – обратимый, идущий в обоих противоположных направлениях. Пример: есть одна низкотемпературная модификация, которая образуется в области низких температур (давление для обеих модификаций одинаково), начинаем нагревать до критической температуры, и эта модификация перестраивается в другую, уже устойчивую при этой температуре. Начинаем охлаждать до критической температуры, и структура вновь перестраивается, возвращаясь в исходную низкотемпературную. (СЛЕД СЛАЙД)

(СЛЕД СЛАЙД) От чего зависит, что у одних веществ монотропный переход, а у других энантиотропный? Ответ: от исходных характеристик этих полиморфных модификаций – тип хим связи, КЧ и т. Д., то есть тут уже начинают работать индивидуальные свойства структурных элементов для данного минерала. (СЛЕД СЛАЙД)

(СЛЕД СЛАЙД) Свойства полиморфных модификаций (физические)

Свойства у модификаций отличаются. У полиморфных модификаций хим состав одинаков, только разная структура => модификации 1) будут отличаться в свойствах и 2) наиболее контрастно будут отличаться в свойствах, связанных со структурой минерала. То есть модификации при одинаковом составе с разной структурой – это разные минералы с разными физ свойствами. Чем больше отличаются хим связь и прочность крист решетки у модификаций, тем контрастнее будут их свойства.

Процесс полиморфного перехода можно ускорить (например, алмаз в графит). Для этого надо совершить работу – а это привнос энергии (нагревание).

Графит тоже можно перевести в алмаз. Для этого нужна очень высокая температура графит и создать очень высокое давление (то есть создадим те условия, в которых образуется алмаз).

Технические алмазы можно обнаружить в почве после атомного взрыва, также алмаз из графита может образоваться в результате падения космического объекта на Землю (из грязи). Такие алмазы, образующиеся в результате падения космических тел, называются импактными (ударными).

Несмотря ни на что, графит является высокотемпературным минералом, только давление при образовании графита меньше, чем при алмазе, потому что, исходя из хим связи графита, видно, что 3 ковалентных электрона требуют тоже высокой температуры в образовании такой структуры. (СЛЕД СЛАЙД)

(СЛЕД СЛАЙД) Названия полиморфных модификаций:

1. Каждая модификация имеет самостоятельное название. Пример: Ca[CO₃] – кальцит (тригональная), арагонит (ромбическая); С – алмаз (кубическая), графит (гексагональная).

2. Каждая модификация обозначается буквами греческого алфавита с общим названием. Пример: SiO₂ – альфа-кварц (тригональная, низкотемпературный, образуется при температуре ниже 573 градусов С), бета-кварц (гексагональный, высокотемпературный, выше 573 градусов). У соединения SiO₂ существует 14 модификаций, но только 9 из них образуется в природе при соответствующих T и P, а 5 из них существует только в лаборатории. Альфа и бета кварцы используются с буквами (но альфу часто опускают, а бета всегда присутствует в использовании), а остальные природные модификации кварца используются с собственными названиями (а у некоторых модификаций могут быть еще дополнительно разновидности). (СЛЕД СЛАЙД)

Практика 1 (26.10.2020)

(СЛЕД СЛАЙД) Морфологические свойства минералов – свойства, рассматривающие внешнюю форму проявления минералов. Зачем определяются морфологические свойства минералов? Почему внешняя форма минерала выглядит именно вот так, а не иначе? Ответ: морфологические свойства минерала определяются хим составом и структурой. Каждое свойство в большей степени определяется либо хим составом, либо структурой, но обе характеристики будут участвовать в возникновении того или иного физ свойства. Внешнее проявление минерала (то какие кристаллики и агрегаты будут) будет определяться прежде всего структурой минерала (это та симметрия, которая характерна для крист решетки/степень симметричности). Кристаллы либо крист зерна (отличие зерен в том, что они не имеют правильных форм в отличие от кристаллов) по симметрии (=соразмерность) будут отвечать симметрии крист решетки, поэтому морфо признаки дают представление о симметрии крист решетки (а у каждого минерала индивидуальна симметрия крист решетки). Почему возникает та или иная симметрия крист решетки? Ответ: потому что только определенные силы хим связи возникают между узлами крист решетки. Почему в каждой структуре возникают индивидуальные силы связи в крист решетке? Ответ: из-за хим состава. => Морфо смысл минерала зависит не только от симметрии крист решетки, но и от хим состава.