Геологія з основами геохімії Лабораторна робота 1. Властивості кристалів. Кристалічна будова речовини.

Мета: ознайомитися з речовинами із кристалічною та аморфною будовою; навчитися їх відрізняти; вивчити геометричні форми кристалів, їх фізичні та фізико-хімічні властивості.

Матеріали та обладнання: моделі різних типів просторових ґраток кристалічних речовин (кубічна, гексагональна, тригональна, тетрагональна, ромбічна, моноклінна, триклинна) та моделі кристалів.

Питання для самопідготовки:

1. Поняття про кристалічну та аморфну речовину.

2. Властивості кристалічної речовини.

3. Закон сталості гранних кутів.

4. Елементи симетрії та типи просторових ґраток кристалів.

5. Сингонії кристалів.

Терміни: кристали, анізотропність, ізотропність, здатність самоогранятися, аморфна речовина, атомні ґратки, йонні ґратки, молекулярні ґратки, закон сталості кутів, площина симетрії, вісь симетрії, центр симетрії, сингонії: гексагональна, тригональна, кубічна, ромбічна, моноклінна, тетрагональна, триклинна.

Завдання для самостійної роботи:

1. Вирощування кристалів.

2. Виготовлення макету гратки кристалічної речовини обраної сингонії.

Завдання:

1. Розглянути просторові моделі кристалів деяких кристалічних речовин, що представлені у колекції.

2. Знайти на моделях кристалів їх грані, ребра, вершини та кути.

3. Визначити на моделях вісі симетрії (L) та їх порядки, площину симетрії (Р), центр симетрії або інверсії (табл. 1.).

4. За сукупністю елементів симетрії визначити кристалографічні формули.

5. Визначити сингонії та категорії моделей кристалів за допомогою знайдених формул (табл. 1., рис. 1.).

6. Замалювати у робочих зошитах такі сингонії кристалів: гексагональна, тригональна, кубічна, ромбічна, моноклінна, тетрагональна, триклинна. Позначити на них знайдені елементи симетрії.

7. Зробити висновки щодо відмінностей між нижчої, середньої та вищої категорій.

Таблиця 1.

Мінімальне і максимальне число елементів симетрії

в кристалографічних сингоніях

Категорія	Сингонія	Елементи симетрії
		максимум	мінімум, за яким визначають сингонію
Нижча	Триклінна	C	C (або відсутні)
	Моноклінна	L2, Р, C	L2 або Р
	Ромбічна	3L2, 3Р, C	3L3 або 3Р
Середня	Тригональна	L3, 3 L2, 3Р/ L3, C	-
	Гексагональна	L6, 6 L2, 7Р/ L6, C	-
	Тетрагональна	L Р C	-
Вища	Кубічна	4 L3 3L4, 6L2/ 4L3, 9Р, C	-

ВИЩА СИНГОНІЯ

(наявність більш ніж однієї вісі вищого порядку)

Кубічна сингонія

СЕРЕДНІ СИНГОНІЇ

(одна вісь вище другого порядку)

НИЖЧІ СИНГОНИИ

(жодної вісі симетрії вищих, ніж вісі другого порядку)

Рис. 1. Сингонії кристалів

Лабораторна робота 2-3. Фізичні і хімічні властивості

мінералів, їх класифікація.

Мета: ознайомитися із первинними та вторинними мінералами і встановити закономірності їх утворення, походження; за допомогою колекції мінералів навчитися розрізняти фізичні та хімічні властивості; ознайомитися із різними формами мінеральних агрегатів; навчитися класифікувати мінерали з колекції за Даном.

Матеріали та обладнання: колекція мінералів; збільшувальні скельця; фарфорова пластинка («бісквіт»); лінійки; олівці; 10% HCl піпетки; фільтрувальний папір.

Терміни: мінерали, блиск, колір та колір риски мінералів, злам та спайність, шкала твердості мінералів, друзи, конкреція, жеода, ооліти, дендрити, сталактити, сталагміти, ізоморфізм, поліморфізм, парагенезис, псевдоморфізм, мінералогенезис, термодинамічні зони, пневматолітичний процес, метасоматоз, біоліти, гідротермальна стадія, регіональний та контактний метаморфізм.

Питання для самопідготовки:

1. Спільні риси між кристалами та мінералами.

2. Фізико-хімічні властивості мінералів.

3. Форми мінеральних агрегатів (друзи, конкреція, жеода, ооліти, дендрити, сталактити, сталагміти).

4. Поняття про ізоморфізм, поліморфізм, псевдоморфози, парагенезис та генезис.

5. Походження мінералів (їх генезис і приклади).

6. Шість класів мінералів (за Даном).

Завдання:

1. Розглянути мінерали з представленої колекції.

2. Визначити, описати і замалювати мінерали за алгоритмом:

   1. встановити твердість за шкалою Мооса;

   2. визначити блиск мінералів при безпосередньому порівнянні мінералів один з іншим;

   3. визначити тип спайності мінералів;

   4. визначення кольору мінералів та кольору риски з використанням «бісквіту»;

   5. визначити прозорість мінералів;

   6. визначити злам мінералу;

   7. встановити, які мінерали мають магнітність.

3. Встановити, які з мінералів мають запах.

4. Встановити, які з мінералів мають смак.

5. Взаємодія з кислотою. Провести якісну реакцію на наявність карбонатів у мінералах. Краплю 10% HCl піпеткою капнути на мінерал. Реакція «кипіння» з виділенням газів свідчить про наявність CaCO₃. Після закінчення реакції місце, де капнули, протерти фільтрувальним папером.

6. Встановити, в яких агрегатах зустрічаються мінерали із колекції.

Результати занести до лабораторного зошиту.