Контрольные вопросы и задания

1. Укажите основной признак кристаллических веществ.

2. Что представляет собой кристаллическая решетка?

3. Что представляет собой узел кристаллической решетки?

4. Дайте определение ряду кристаллической решетки.

5. Что представляет собой плоская сетка кристаллической решетки?

6. Дайте определение понятия «коллоиды».

7. Что представляет собой дисперсная среда?

8. Дайте определение дисперсной фазы.

9. Дайте определение понятия «золи».

10. Какие вещества называют гелями?

11. Что представляют собой метаколлоиды?

12. Какими признаками характеризуются аморфные вещества?

13. Какими свойствами обладают кристаллические минералы?

14. Какие элементы симметрии различают в кристалле?

15. Сформулируйте закон гранных углов.

16. Какие факторы определяют закон гранных углов?

17. Дайте определение понятия «симметрия».

18. Что представляет собой ось симметрии и как она называется?

19. Какие бывают оси симметрии?

20. Дайте определение плоскости симметрии.

21. Укажите максимальное количество плоскостей симметрии в кристаллах.

22. Что называется центром симметрии?

23. Сколько комбинаций элементов симметрии возможно в кристаллах?

24. Что представляет собой вид симметрии?

25. Дайте определение понятия «сингония».

26. Перечислите виды сингоний.

27. Укажите признаки триклинной сингонии.

28. Перечислите признаки моноклинной сингонии.

29. Назовите признаки ромбической сингонии.

30. Перечислите признаки тригональной сингонии.

31. Перечислите признаки тетрагональной сингонии.

32. Укажите признаки гексагональной сингонии.

33. Перечислите признаки кубической сингонии.

2. Минералогия

Минералогия – одна из старейших наук о Земле, изучающая минералы. В настоящее время минералогия превратилась в космическую науку, так как минералы присутствуют всюду: из них состоит земная кора, Луна, метеориты, планеты Солнечной системы и другие небесные тела. Минералы – это природные и искусственные химические соединения (СаСО₃, SiО₂, Fe₃О₄ и др.) или самородные элементы (Аu, Сu, S, С и др.), которые образовались в результате различных физико-химических процессов, происходящих в глубине Земли либо на ее поверхности. Большинство минералов твердые, реже встречаются жидкие (вода, самородная ртуть) и газообразные (природные газы: метан, сероводород и др.). Минералогия преимущественно изучает твердые минералы, представляющие собой аморфные и кристаллические тела.

В аморфных телах элементарные материальные частицы распределены беспорядочно, что обусловливает у них постоянство физических свойств по всем направлениям, т. е. их изотропность. К аморфным минералам относятся опал, янтарь и др. В кристаллических телах частицы распределены закономерно и образуют пространственную кристаллическую решетку. Зависимость физических свойств кристаллических тел от направления в кристаллической решетке называется анизотропностью.

Химический состав минералов обычно изображается в виде структурных формул, в которых присутствуют катионы и анионные комплексы (радикалы). В формулах радикалы ставятся в квадратных скобках. Например, структурная формула граната (гроссуляра) – Ca₃Al₂[SiО₄]₂, в которой [SiО₄] – радикал, а Са₃, А1₂ – катионы.

По химическому составу все минералы объединяются в две группы: минералы постоянного состава; минералы переменного состава. К первым относятся минералы, состав которых практически неизменен. Например, галит (NaCl) содержит 39,4 % Na и 60,6 % Сl. Минералы переменного состава представляют собой изоморфные смеси двух и более компонентов. Так, вольфрамит является смесью двух компонентов: ферберита Fe[WО₄] и гюбнерита Mn[WО₄]. Поэтому формула вольфрамита (Fe, Mn)[WО₄] показывает, что количество Fe и Mn непостоянны. Наличие запятой в формуле свидетельствует о непостоянстве состава. Изоморфные смеси особенно типичны для силикатов. Изоморфизм – это свойство атомов одного химического элемента замещать в узлах кристаллической решетки атомы другого элемента с образованием гомогенного (однородного) смешанного минерала переменного состава.

Существует много методов определения минералов: микроскопический, химический, спектральный, рентгено-структурный и др. Наша задача – научиться определять минералы наиболее доступным методом – макроскопическим, т. е. визуальным. В этом случае минерал определяют по главнейшим внешним признакам или физическим свойствам, присущим каждому минералу, которые можно различить невооруженным глазом.

Основными физическими свойствами минералов являются следующие: форма, облик кристаллов и кристаллических агрегатов, цвет минерала и цвет его черты, блеск, прозрачность, спайность, излом, твердость, удельный вес (плотность), хрупкость, ковкость, гибкость, упругость, магнитность, двойное лучепреломление, побежалость, вкус, запах, растворимость в воде и реакция с соляной кислотой, иризация, штриховка на гранях и др.