- •1. Структура та основні поняття курсу «Мінералогія та петрографія».
- •2. Структура кристалографії: геометрична, хімічна та фізична кристалографія, їх завдання та предмет вивчення
- •3.Поняття про кристал та кристалічне і аморфне середовища, їх властивості.
- •4. Елементи симетрії в кристалах. Класи та види симетрії. Кристалографічні сингонії.
- •5.Прості форми кристалів та їх комбінації.
- •1) Відкриті форми:
- •2)Закриті форми:
- •6.Основні закони геометричної кристалографії.
- •7.Фіз. Властивості кристалів
- •8.Ізоморфізм та поліморфізм.
- •9. Типи хімічного зв язку в мінералах
- •10. Вода в мінералах
- •11. Хімічний склад та формули мінералів
- •12. Процеси росту та розчинення кристалів
- •13. Колоїди та колоїдні мінерали. Їх властивості та характеристики.
- •14. Метаміктні мінерали. Їх властивості та характеристики
- •15. Форми знаходження мінералів у природі.
- •16. Морфологія кристалів. Поняття про обрис та габітус.
- •17.Закономірні зростки кристалів: двійники зростання та проростання, полісинтетичні двійники, паралельні та епітаксичні зростки.
- •18. Будова мінеральних агрегатів. Критерії визначення будови.
- •Морфологія мінеральних агрегатів: форми секреційного та конкреційного росту.
- •20. Псевдоморфози та параморфози мінералів. Їх особливості та характеристики.
- •26.Поняття про типоморфні ознаки мінералів
- •28. Лабораторні методи дослідження мінералів.
- •29. Польові методи дослідження мінералів.
- •30. Групи властивостей мінералів. Поняття про діагностичні властивості.
- •Власне забарвлення – Ідіохроматичне забарвлення
- •Алохроматичне забарвлення
- •Псевдохроматичне забарвлення
- •32. Колір риски
- •27. Методи дослідження мінералів. Візуальне (макроскопічне) дослідження мінералів.
- •34.Хімічні властивості мінералів
- •35. Фізіологічні властивості мінералів.Їх значення при вивченні мінералу.
- •36. Кристалохімічна класифікація мінералів. Принципи класифікації, класифікаційні ознаки та класифікаційні одиниці.
- •37.Тип простих речовин
- •38.Тип сульфідів та близьких до них сполук
- •39.Тип окисних сполук. Принцип виділення класів.
- •40.Клас оксидів та гідроксидів. Загальна характеристика
- •41.Тип галоїдних сполук (галоїди). Загальна характеристика.
- •42.Клас сульфатів. Загальна характеристика.
- •43.Клас карбонатів. Загальна характеристика.
- •44. Клас фосфатів та їх аналогів (арсенати, ванадати). Загальна характеристика.
- •45. Класи боратів та хроматів. Загальна характеристика.
- •46.Значення мінералів у народному господарстві.
9. Типи хімічного зв язку в мінералах
Зв'язок атомів в мінералах може відбуватися за різними хімічними типами. Розрізняють 4 основні типи хімічного зв'язку: іонний, ковалентний, металічний та ван-дер-ваальсовий.
Іонний тип зв'язку утворюється за рахунок електростатичного притягування протилежно заряджених іонів - катіонів"1" та аніонів". Такий тип зв'язку утворюють, наприклад, позитивноза-ряджений №+ і від'ємнозаряджений СГ у галіті. Сила притягування і стійкість таких сполук залежить від заряду іонів та їх розмірів: чим більше заряд, тим менше розмір іону і тим міцніше буде зв'язок. Мінерали з іонним зв'язком розчиняються у воді, для них характерні крихкість, скляний блиск, низька теплота електропровідність, висока температура плавлення.
Ковалентний зв'язок утворюється спільними для двох сусідніх атомів електронами. Цей тип зв'язку є найбільш міцним і має певну направленість у просторі. Мінерали з ковалентним типом зв'язку характеризуються нерозчинністю, високою твердістю, високими точками температури плавлення та кипіння, напівпровідниковими властивостями. Типовим прикладом мінералів з ковалентним зв'язком є алмаз.
Металічний зв'язок спостерігається між атомами металів, зовнішні електрони яких слабко пов'язані з ядром. У вузлах кристалічної ґратки металів розташовані ядра атомів, між якими вільно переміщуються зовнішні електрони. Це обумовлює такі основні властивості металів, як сильний металічний блиск, високу пластичність, ковкість, високу тепло- та електропровідність, невисокі точки плавлення та кипіння. Металічний тип зв'язку характерний, наприклад, для самородної міді, самородного золота, самородного срібла.
Ван-дер-ваальсовий (залишковий, міжмолекулярний) зв'язок виникає між електронейтральними молекулами. Енергія такого зв'язку розподіляється нерівномірно. Ван-дер-ваальсовий зв'язок є одним із найслабкіших типів хімічного зв'язку. Його присутність у мінералах в якості додаткового, визначає напрямки спайності та низьку твердість. Такий тип зв'язку спостерігається між шарами графіту, всередині яких, атоми вуглецю з'єднані сильним ковалентним зв'язком. Залишковий зв'язок зустрічається також в інших самородних мінералах (самородна сірка, селен, телур), оксидах (лід, брусит), силікатах (каолініт, пірофіліт), а також мінералах органічного походження.
Кристалічні структури з одним типом хімічного зв'язку називають гомодесмічними (грец. "гомо" - однаковий, "десмос" -зв'язок), а з різними - гетеродесмічними (грец. "гетеро " - різні).
В мінералах окремі типи хімічного зв'язку в чистому вигляді зустрічаються надзвичайно рідко. Найбільше поширені змішаний та перехідний типи: іонно-ковалентний, іонно-металічний, залишково-ковалентний та інші.
10. Вода в мінералах
Розрізняють водні та безводні мінерали. Перші утворюються, як правило, в результаті екзогенних процесів, а другі є - продуктом ендогенних процесів.Вода в мінералах може знаходитись у формі молекул Н20 або гідроксильних груп ОН". Виділяють два основні види води в мінералах: кристалізаційну та адсорбційну.
Кристалізаційна вода входить до складу кристалічної ґратки мінералів у вигляді молекули Н20 (молекулярна вода) та іонів ОН" (гідроксильна вода). Мінерали, які містять кристалізаційну воду, називаються кристалогідратами. За хімічною формулою мінералу можна визначити, який тип кристалізаційної води входить до його складу: молекулярну воду записують у вигляді молекул Н20 і вказують їх кількість (наприклад, гіпс СаS04х2Н20, мірабіліт Nа2SО4*10Н2О); гідроксильна вода позначається іоном ОН (наприклад, мусковіт КА12[А1803Ою](ОН)2, каолініт АІ4[Sі4О1о](ОН)8та ін).
Молекулярна вода виділяється з мінералів, як правило, при нагріванні їх від ПО до 300°С. При цьому кристалічна ґратка мінералу стрибкоподібно руйнується або перебудовується, і він переходить в інший мінерал. Таке явище поширене серед сульфатів, карбонатів, боратів. Наприклад, гіпс СаS04х2Н20 при температурі 170°С спочатку переходить у ангідрит з мен шою кількістю води СаSО4х0,5Н2О, а згодом, у безводний ангідрит СаS04.
Гідроксильна вода більш міцно утримується мінералами в кристалічній ґратці і може бути виділена з них в обмеженій кількості в результаті нагрівання при температурі більше 300°С. При цьому кристалічна ґратка мінералу руйнується. Виділення води з кристалогідратів має ендотермічний характер, тобто відбувається з поглинанням тепла.
Різновидом кристалізаційної води є цеолітна. Вона може поступово видалятися з мінералу і знову поглинатися ним, не руйнуючи його кристалічної ґратки, але змінюючи властивості. Така вода у формулах мінералів, як правило, записується у вигляді пН20. Типові представники мінералів, що містять таку воду -мінерали групи цеолітів та деяких глин.
Адсорбційна вода механічно накопичується на поверхні граней кристалів, в капілярах, порах. Така вода виділяється з мінералів при нагріванні від 20 до 110°С і не призводить до руйнування кристалічної ґратки. Адсорбційна вода характерна для багатьох глинистих мінералів.
Для деяких мінералів поведінка їх при нагріванні використовується при діагностиці. Термічний аналіз широко використовується для діагностики мінералів групи глин.