Основы минералогии — страница 7

  • Просмотров 1248
  • Скачиваний 27
  • Размер файла 209
    Кб

Способность кристаллических веществ различного состава образовывать непрерывно меняющиеся по составу соединения одинаковой кристаллической структуры основана на изоморфизме, т. е. свойстве атомов различных элементов заменять друг друга в твердых химических соединениях. Системы с изоморфными замещениями могут быть и более чем двухкомпонентными. В случае таких систем речь уже идет не о рядах, а о полях и целых областях

изоморфной смесимости, как это характерно, например, для полевых шпатов (рис. 2) при высоких температурах, когда смешению подвергаются плагиоклазы и калиевые полевые шпаты. Ионные радиусы в вертикальных группах Периодической системы элементов возрастают с увеличением порядкового номера и уменьшаются в горизонтальном направлении с увеличением номера группы (т. е. с увеличением валентности). На этом основании А. Е. Ферсманом

выведен закон диагональных рядов изоморфных ионов в Периодической системе элементов, справедливый для левой ее части. Намечаются следующие гетеровалентные ряды изоморфизма ионов (в скобках показаны ионные радиусы в ангстремах): Действительно, в природных соединениях нередко наблюдаются, что литиевые минералы, например, содержат изоморфные примеси магния, магниевые минералы — примеси скандия, натриевые — примеси кальция,

кальциевые — примеси иттрия и т. д. 3.2.3 Водные соединения К числу водных соединений следует относить только такие, которые в своем составе содержат электрически нейтральные молекулы воды. В зависимости от того, каким способом удерживается вода в минералах, различают: кристаллизационную, или связанную, воду, входящую в кристаллические структуры минералов; свободную воду, не участвующую в строении самого кристаллического

вещества. Связанная вода в кристаллической структуре участвует в виде молекул Н2О, занимающих в ней строго определенные места. Количество молекул воды находится в простых отношениях к другим компонентам соединения. В качестве примеров можно привести следующие: Na2CO3 . 10H3O (сода), Ca[SО4] . 2H3O (гипс), Ni3[AsO4]2 . 8H3O (аннабергит), Аl2[РО4](ОН)3 . 5Н2О (вавеллит) Это так называемые кристаллогидраты, которые, по Вернеру, должны рассматриваться как

"комплексные соединения", т. е. такие, в которых молекулы воды как структурные единицы располагаются в определенной координации вокруг каких-либо ионов, создавая таким путем своего рода комплексные ионы. Свободная вода, присутствующая в минеральных массах, характеризуется тем, что не принимает прямого участия в строении кристаллического вещества минералов. При нагревании она выделяется постепенно. Различают три вида