Галоиды

Галоиды это соли таких кислот, как HF, HCl, HBr, HJ. Отсюда они и называются хлориды, фториды, бромиды и иодиды. Ведущими катионами хлоридов являются - Nа, К, Мg; фторидов - Са, Na, Al, Mg. Бромиды и иодиды встречаются чрезвычайно редко и образуют соединения с тяжелыми элементами (Ag, Cu, Hg). Изоморфные замещения в большинстве галогенидов ограничены. Встречаются галоидные соединения в виде изометричных кристаллов кубической сингонии, а также кристаллически-зернистых агрегатов. В большинстве своем галоиды имеют стеклянный блеск, они прозрачны, бесцветны (цвет может быть обусловлен механическими примесями), обладают невысоким удельным весом (2-3 г/см³), низкой и средней твердостью (1-4) и повышенной растворимостью в воде.

Галоиды, за исключением фторидов, практически не встречаются в гипогенных ассоциациях. Чаще они накапливаются в морской воде и в замкнутых водоемах.

Порядок работы при диагностике минерала

1. Просмотреть эталонную коллекцию минералов класса самородных, сульфидов, оксидов, гидроксидов и галоидных соединений.

2. Просмотреть рабочую коллекцию минералов рассматриваемых классов.

3. Сравнить свойства просматриваемых минералов со свойствами, приведенными в рабочей тетради.

4. В графу «личные наблюдения» внести наиблее характерные диагностические признаки, которые помогут в определении минералов.

4. В полученном образце определить минеральный состав, основываясь на диагностические признаки и просмотренные коллекции минералов.

Лабораторная работа № 3 «Описание минералов класса силикатов по систематическим коллекциям»

Цель работы: приобретение навыков макроскопической диагностики минералов класса силикатов.

Теоретическая часть

Силикаты (от лат. silex - кремень), класс наиболее распространённых минералов. По подсчетам Ферсмана силикаты составляют 75% земной коры. Это объясняется тем, что силикаты и алюмосиликаты являются важнейшими породообразующими минералами, главными из которых являются полевые шпаты, слюды, пироксены, амфиболы и гранаты.

Для силикатов характерен сложный химический состав и изоморфные замещения одних элементов и комплексов элементов другими. Главными химическими элементами, входящими в состав силикатов, являются O, Si, Al, Fe²⁺, Fe³⁺, Mg, Ca, Na, K.

В основе строения структур силикатов лежит кремнекислородный радикал [SiO₄]^4- в форме тетраэдра, в котором каждый ион кремния находится в окружении четырех ионов кислорода, расположенных по углам тетраэдра. Кремнекислородные тетраэдры могут быть: - одиночными (изолированными), тогда между собой они могут соединяться катионами и сгруппированными - соединение друг с другом происходит разными способами, образуя различные анионы радикала. При этом соединение осуществляется только через вершины (кислород), а не через ребра и грани.

По характеру сочетания кремнекислородных тетраэдров выделяется пять подклассов (рис. 13) силикатов: островные (оливин (Mg,Fe)₂[SiO₄]), кольцевые (турмалин Na(Mg,Fe)₃(Al,Fe)₆[Si₆O₁₈][BO₃]₃(OH,F)₄), цепочечные (эгирин NaFe³⁺[Si₂O₆]), ленточные (актинолит Ca₂(Mg,Fe)₅(OH)₂[Si₄O₁₁]₂), слоистые (биотит K(Fe,Mg)₃[AlSi₃0₁₀](ОН,F)₂), каркасные (альбит Na(AlSi₃O₈).

Рис. 13. Основные типы кремнекислородных радикалов: 1 – каркасные, 2 – островные, 3- кольцевые, 4 – цепочечные, 5 – ленточные, 6 - слоистые

Алюминий в силикатах может играть роль: катиона (каолинит Al₂(Si₂O₅)(OH)₄), аниона и входить в кремнекислородный тетраэдр (микроклин к(AlSi₃O₈)), а также катиона и аниона (мусковит KАl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂). Силикаты, в которых алюминий замещает кремний в кремнекислородных тетраэдрах, называются алюмосиликатами.

Большинство силикатов в связи с их сложным строением имеет низкую симметрию кристаллов. Около 45% кристаллизуется в моноклинной, 20% имеют ромбическую симметрию, 9% - триклинную, 7% - тетрагональную, 10% - тригональную и гексагональную и 9% - кубическую.

Свойства силикатов определяются, прежде всего, типом кремнекислородного тетраэдра. Они следующие – спайность несовершенная в островных и кольцевых силикатах, совершенная и зависящая от ориентировки кремнекислородных группировок в цепочечных, слоистых, каркасных силикатах; твёрдость обычно 5,5-7, кроме слоистых силикатов, в которых она понижается до 2-1; плотность около 2,5-3,5 г/см³. Цвет большинства силикатов определяется ионами железа (Fe²⁺ - зелёный, Fe³⁺ - бурый, красный, жёлтый, Fe²⁺ и Fe³⁺ - синий и др.), в отдельных группах - ионами Ti³⁺, V⁴⁺, Cr³⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ и их сочетаниями с ионами железа и др.; в некоторых минералах - электронно-дырочными центрами. В ряде случаев окраска связана с микровключениями окрашенных минералов.

Происхождение силикатов весьма разнообразно: они возникают при кристаллизации магмы, метаморфических и метасоматических процессах; реже образуются в гидротермальных жилах.