Хімічні властивості мінералів

До основних хімічних властивостей мінералів, що мають значення для їх діагностики, відносяться розчинність у воді та реакція з кислотами.

Розчинність у воді. У чистій воді порівняно легко розчиня­ється невелика кількість мінералів. До них належать окремі мі­нерали з класів хлоридів (галіт, сильвін, карналіт), карбонатів (сода), сульфатів (тенардит, мірабіліт). Якщо у воді присутні розчинені агресивні компоненти, то кількість мінералів, що у ній розчинюється, значно зростає. Такі мінерали часто утворю­ють різноманітні натічні форми, які можуть бути діагностичною ознакою їх розчинності.

З розчинними у воді мінералами пов'язані прояви карсту - процесів розчинення гірських порід поверхневими та підземни­ми водами та утворення в них порожнин різних розмірів (печер, проваль тощо).

Реакція з кислотами. Більшість мінералів є розчинними у різних кислотах. Мінерали, що не вступають у реакцію з кисло­тами є хімічно стійкими.

При вивченні мінералів у польових умовах найбільш широко використовується 10%-й розчин соляної кислоти, скипання якої є реакцією на карбонатний склад мінералів. Окремі карбонати (кальцит, малахіт, арагоніт) легко розкладаються в холодній кис­лоті, інші потрібно розтерти в порошок (доломіт) або підігріти кислоту (магнезит) і, навіть, її скип'ятити. Характер реакції міне­ралів з соляною кислотою є їх важливою діагностичною ознакою.

Фізіологічні властивості мінералів.Їх значення при вивченні мінералу.

Фізіологічні властивості мінералів - це ті їх властивості, які встановлюються за допомогою органів чуття. До них належать: смак,запах та характер відчуття при дотику.

Смак. За смаком визначають лише деякі розчинні у воді мінерали.Так можна відрізнити солоний галіт від схожого за оптичними та механічними властивостями сильвіну. Крім цього за їдким смаком можна визначити соду.

Специфічний запах. Використовується як постійна діагностична ознака (сірка), а також може виникати при ударі (кремені, фосфорити- запах паленої органічної речовини), терті (арсенопірити-запах часнику) чи розколюванні мінералу.

Характер відчуття при дотику обумовлений шорсткістю поверхні мінералу. За цією ознакою розрізняють масні (тальк,ярозит,молібденіт,графіт), гладкі та шорсткі на дотик поверхні.

Кристалохімічна класифікація мінералів. Принципи класифікації, класифікаційні ознаки та класифікаційні одиниці.

Універсальної класифікації мінералів не існує. Залежно від призначення, використовується декілька класифікацій, які вра­ховують ті чи інші особливості мінерального світу. Наприклад, серед мінералів виділяють рудні та нерудні, світло- та темноко­лірні, легкі та важкі тощо.

Для розуміння внутрішньої будови мінералів в поєднанні з особливостями їх хімічного складу, в теперішній час використо­вується кристалохімічна класифікація мінералів – це класифікація мінералів, яка ґрунтується на особливостях хімічного складу та внутрішній будові мінералів. У ній основними таксономічними одиницями є тип, клас, під­клас, група, підгрупа, мінеральний вид, мінеральний різновид.

Найкрупнішу таксономічну одиницю кристалохімічної кла­сифікації становить тип мінералів. Всього виділяють 5 типів:

1) тип простих речовин,

2) тип сульфідів та близьких до них сполук,

3) тип кисневих сполук,

4) тип галоїдних сполук,

5) тип органічних сполук.

В свою чергу, типи мінералів за ознаками хімізму поділяють­ся на класи. Наприклад, кисневі сполуки поділяються на класи за належністю до солей відповідних кислот, прості речовини - за належністю до металів та неметалів тощо. В класах залежно від особливостей внутрішньої структури мінерали поділяються на підкласи. Головними серед них є коородинаційний, каркасний, острівний, кільцевий, ланцюжковий та шаруватий підкласи. У підкласах, в свою чергу, виділяються групи мінералів. Далі йдуть підгрупи мінералів. У групи об'єднуються мінеральні види, що близькі між собою за складом та структурою. Мінеральний вид об'єднує мінерали одного хіміч­ного складу та подібної кристалічної будови. Кожний мінераль­ний вид має свою власну назву. Найменший таксон кристалохіміч­ної класифікації становить мінеральний різновид, який включає сукупність індивідів одного мінерального виду, що відрізняються фізичними властивостям або морфологічними ознаками

ТИП ПРОСТИХ РЕЧОВИН

До типу простих речовин відносяться природні утворення, що є окремими хімічними елементами і знаходяться у природ­них умовах у вільному (самородному) стані. Таких елементів нараховано понад ЗО, вони утворюють 95 мінеральних видів. В природі значного поширення такі мінерали не мають. їх частка у загальній масі земної кори складає менше 0,1%.

Назви мінералів даного типу відповідають назві хімічного елементу, що їх утворює, а типова формула складається з сим­волу цього хімічного елементу.

У вільному стані в природі зустрічаються метали, неметали та напівметали (металоїди). З металів найбільш поширеними є золото, мідь, срібло, платина, залізо; з неметалів - сірка, графіт, алмаз. Рідше зустрічаються металоїди - миш'як, сурма, вісмут. Відповідно, мі­нерали типу простих речовин поділяються на класи: самородних металів, самородних неметалів та самородних металоїдів.

Для багатьох простих речовин характерні явища поліморфіз­му та ізоморфізму. Деякі з них знаходяться у вигляді твердих розчинів та природних сплавів декількох металів - інтерметалі-чних сполук.

Походження самородних мінералів пов'язане з ендогенними (магматичними, гідротермальними), матаморфогенними та екзо­генними (гіпергенними, осадовими) процесами мінералоутворення.

Клас самородних металів

До цього класу належать самородні гомоатомні метали, а та­кож інтерметалічні сполуки. До останніх відносяться електрум (Аи,А§), амальгама срібла (Н§,А§), амальгама олова (8п,Н§), стібіопаладініт (Ра,8Ь) та інші утворення. Інтерметалічні сполу­ки також отримують і штучним шляхом.

У мінералів даного класу переважають атомні структури з найщільнішою упаковкою і металічним типом хімічного зв'язку. Самородні метали кристалізуються у кубічній сингонії, зу­стрічаються у вигляді зерен неправильної форми, окремих лусо­чок, вкраплень у породі. Можуть утворювати щільні агрегати, які називаються самородками, та різноманітні дентритоподібні форми. Окремі кристали зустрічаються рідко.

Мінерали цього класу є непрозорими, мають сильний металіч­ний блиск, високу відбивну здатність, середню твердість (2,5-4), високу ковкість, найбільшу з усіх мінералів питому вагу, харак­теризуються високою електро- і теплопровідністю. За рахунок ковкості, злам не характерний для цих мінералів.

За походженням самородні метали бувають ендогенними та екзогенними. Промислові родовища багатьох із них відносяться до розсипів.

Самородні метали мають велике значення у металургії, хіміч­ній промисловості, ювелірній справі, радіо- та електротехніці.

З класу самородних металів розглянемо такі мінерали: мідь, золото, срібло, залізо, платину.

Клас самородних неметалів

До класу самородних неметалів належать різноманітні гомо-атомні мінерали, що у хімічному відношенні є неметалами. Се­ред них поширені поліморфні модифікації вуглецю - алмаз та графіт, самородної сірки - а-сірка, (3-сірка та аморфна сірка.

Мінерали мають різну структуру, переважно з ковалентним або змішаним типами хімічного зв'язку.

Самородні неметали кристалізуються у кубічній, гексагональ­ній та ромбічній сингоніях. Утворюють ізометричного обрису кристали (алмаз, сірка), щільні, лускуваті (графіт), зернисті (сір­ка) агрегати.

Походження самородних неметалів пов'язано з магматични­ми, метаморфічними та екзогенними процесами.

Мінерали даного класу використовуються у різних галузях промисловості.

Клас самородних металоїдів

До цього класу належать перехідні за хімічними властивос­тями між металами та неметалами самородні елементи. Це са­мородний миш'як, самородний вісмут, самородна сурма, само­родний алюміній.

В природних умовах ці мінерали зустрічаються дуже рідко і не утворюють великих скупчень.

Для самородних металоїдів характерна атомна структура з ковалентним типом хімічного зв'язку.

Мінерали цього класу кристалізуються в тригональній син-гонії. В природі вони зустрічаються у вигляді окремих зерен, вкраплених в породі, та натічних агрегатів. Кристали зустріча­ються дуже рідко.

Самородні металоїди характеризуються малою твердістю, досконалою спайністю, металічним та напівметалічним блиском.

Походження самородних металоїдів, переважно, гідротер­мальне.