28) Координационные числа и координационные многогранники.

* Координационным числом данного атома называется число ближайших однотипных соседних атомов (для иона – число ближайших окружающих ионов противоположенного знака). Расположение атомов и число соседей зависят. С одной стороны, от отношения их размеров и, с другой. От направления и числа связей. В соединениях с ненапрваленой связью на перовм месте стоят соотношения размеров ( катионов и анионов; в металлической связи размеры равны). Число анионов, с которыми может быть одновременно установлен контакт, зависит от относительных радиусов катионов и анионов ( отношения их радиусов)

Если ближайшие атомы или ионы соединить линиями, то получится координационный многогранник (полиэдр КП)

Координационные многогранники-полиэдры соединяются между собой различными способами: через промежуточные ионы металлов. Путем обобществления вершин или ребер. Соединение полиэдров по ребру или грани энергетически невыгодно ( сближение центральных катионов по ребру и возрастание отталкивания их) поэтому редко встречаются. Координационные многогранники вокруг маленьких катионов с более высоким зарядом соединяются только вершинами, с небольшим зарядом- могут ребрами и иногда даже гранями.

29)Расчет пределов устойчивости структур проводится геометрически-ион соприкасается только с противоположено заряженными ионами – тогда структура устойчива.

30) Теория плотнейших упаковок.

Теория плотнейших упаковок шаров обоснована академиком Николаем Васильевичем Беловым. Атомы и ионы каждого элемента характеризуются определенным размером – сферой действия, внутрь пределов, которой не могут проникать другие частицы. В теории шаровых упаковок атомы, анионы и катионы представляются в виде несжимаемых шаров соответствующих радиусов и должны быть упакованы в кристалле максимально плотно.

Теория справедлива для ионных, молекулярных и металлических кристаллов, в которых химическая связь ненаправленная и ненасыщенная.

32)Структурные типы изоструктурность.

Структурный тип- структуры, одинаковые с точностью до подобия (строго только для кубических кристаллов).

Изоструктурность-одинаковый структурный тип при разном химическом составе – галит, галенит.

Одна пространственная группа симметрии.

*Закон Федорова – Грота: вещества с простым химическим составом обладают более высокой симметрией по сравнению с кристаллами более сложного состава..

33) Полиморфизм, фазовые переходы, их типы.

Полиморфизм – способность твердых веществ образовать при одном химическом составе в разных условиях различные по строению кристаллические структуры и, соответственно, формы кристаллов. Полиморфные модификации имеют собственное название и могут различаться: координационными числами, типом связи, типом ПУ, мотивом расположения катионов, поворотом некоторых структурных элементов, вращением радикалов в кристаллической структуре.

Полиморфные переходы:

• монотронные ( необратимые)

• энантиотропные ( обратимые)

• Переходы с изменением и без изменения первой координационной сферы.

• Переходы с вращением отдельных групп атомов.

• Переходы с изменением степени упорядоченности атомов.

Политипизм – различная последовательность укладки идентичных слоев в структуре слиостых минералов (слюды, глины) или различные развороты слоев относительно друг друга.(Способность одного и того же вещества кристаллизоваться в нескольких слоистых структурных модификациях, различающихся только поворотом или порядком чередования слоёв.)

Обозначение политипов: цифра – количество слоев, буква – симметрия яцейки. Тк – триклинная, М – моноклинная, О-ромбическая,R-ромбоэдрическая. Н- гексаганальная, С – кубическая.

SiC- политип 594 R

34) Изоморфизм, его виды. Распад твердого раствора (экссолюция).Изоморфизм: 1) свойство химически и геометрически близких атомов, ионов и их сочетаний замещать друг друга в химических соединениях; 2) свойство минералов родственного состава и структуры образовывать ряд смешанных гомогенных минералов одинаковой кристаллической структуры – изоморфные смеси или твердые растворы.

4. Однородные (гомогенные) кристаллические фазы переменного состава, оразуется в двойных или многокомпонентных системах.

5. Компонент в системе – минал.

Изоморфизм различают:

1. По типу компенсации валентности.

Изовалентный – замещаемые ионы одного заряда – твердый раствор замещения ( Fe, Mg)2 (SO4)

Твердые растворы второго рода:

1. Твердые растворы внедрения

2. твердые растворы вычитания

2)По степени совершенства

*Совершенный

*Несовершенный

*Распад твердого раствора ( экссолюция)

3) Направленный изоморфизм (Mg, Fe) CO3

4) по числу атомов: двухатомные и многоатомные.

Изоморфизм различается:

1. По типу компенсации валентности - изовалентный и гетеровалентный.

2. По степени совершенства: совершенный и несовершенный.

3. Направленный изоморфизм.

4. По количеству атомов, участвующих в изоморфизме: двухатомный и многоатомный изоморфизм.

35) Физические свойства изоморфных примесей.

Физические свойства минералов.

Физические свойства минералов могут описываться скалярными, векторными, тензорными величинами.

Физические свойства минералов можно объединить в группы: оптические свойства (кристаллооптические и спектроскопические), механические, плотность, электрические, магнитные, вращательные (вращение плоскости поляризации), свойства, связанные с наличием полярных направлений (пиро- и пъезоэлектричество).