Курсовая работа: Химическая классификация минералов
1, 5387
1, 5463
1, 557
1, 5632
1, 573
1, 5884
2, 61
2, 64
2, 67
2, 69
2, 72
2, 75
Ограниченные изоморфные смеси при изменении термодинамических условий (особенно при понижении температуры) могут распадаться на составные компоненты. Это явление получило название распада твердых растворов. Так, например, щелочные полевые шпаты K(AlSi3 O8 ) и Na(AlSi3 O8 ) при высоких температурах образуют непрерывный изоморфный ряд, а при охлаждении распадаются на две фазы: одну с преобладающим содержанием калия и другую с преобладающим содержанием натрия. В пределах каждой фазы возникают взаимные прорастания, известные под названием пертитов и антипертитов.
В настоящее время в минералах, которые являются ионными соединениями, выделяют изовалентный и гетеровалентный (от греч. гетерос – другой, различный) изоморфизм. При изовалентном изоморфизме замещение происходит как бы "ион за ион" (например, K+ - Rb+ ; Ca2+ - Sr2+ ; Al3+ - Ga3+ и т. д.). При гетеровалентном изоморфизме замещения совершаются с компенсацией зарядов взаимозамещающихся ионов по таким схемам:
1. Без изменения количества структурных единиц (пара за пару):
Ca2+ + Al3+ - Na+ + Si4+ ; 2Mg2+ - Al3+ + Li+ .
2. С изменением количества структурных единиц:
2Al2+ - 3Mg2+ ; Si4+ - Na+ ; 2Na+ - Ca2+
При гетеровалентном изоморфизме взаимозамещаемость, как правило, совершается только тогда, когда разница зарядов между ионами не более единицы. Если разница зарядов превышает единицу, границы изоморфизма весьма суживаются, вплоть до практически полного отсутствия изоморфных замещений.
В типичных ионных структурах с незначительным участием ковалентной связи важное значение принадлежит величине ионных радиусов. Последнее нашло свое выражение в законе Гримма – Гольдшмидта, гласящим что "изоморфная смесимость (при температурах, лежащих не очень близко к температурам плавления) в значительной степени проявляется в том случае, если радиусы соответствующих структурных единиц отличаются один от другого приблизительно не более чем на 15 % ( в процентах от меньшего радиуса)".
Иногда в природе мы встречаемся с явлениями, когда один атом или ион лучше замещает другой атом или ион в его соединениях, чем наоборот.
А. Е. Ферсман назвал такой вид изоморфизма направленным или полярным. Он установил такой ряд характерных пар элементов:
В этом ряду каждый элемент, стоящий выше, замещается тем, который находится под ним, но не наоборот. Явление полярного изоморфизма А. Е. Ферсман объясняет энергетикой ионов табл. 11.
Таблица 11. Энергетические константы (эк) некоторых элементов
| Замещается | Замещает | эк (выигрыш) | ||||
| ион | R1 (А) | эк | ион | R2 (А) | эк | |
|
Ca2+ Mg2+ Fe2+ Sc3+ Ti4+ К-во Просмотров: 875
Бесплатно скачать Курсовая работа: Химическая классификация минералов
| ||||||