Конституция минералов. Типы связей атомов и ионов в структурах минералов

Федеральное агентство по рыболовству

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

«Мурманский государственный технический университет»

 

Апатитский  филиал

 

 

 

    Кафедра  геоэкологии

 

 

Контрольное задание №2 по дисциплине

“Минералогия и петрология”

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка группы Эк(б)- 3                                                                                     А.О.Якымчук

 

Проверил:                                                                                                                   Е.Н.Козлов

 

 

Оценка:

 

 

 

 

 

 

 

Апатиты

2012

1. Конституция минералов. Типы связей атомов и ионов в структурах минералов. Металлическая, ковалентная, ионная, ван-дер-ваальсовская связи.

Под конституцией минералов понимают химический состав и внутреннее строение (структура), которые взаимосвязаны между  собой и от которых зависят  все важнейшие характеристики минералов.

Ионная (гетерополярная) связь обусловлена электростатическим притяжением между ионами с равными и противоположными по знаку зарядами (катионами и анионами). При ионной связи электрон (или электроны) с внешней орбиты одного атома переходят на орбиту другого. Примером ионной связи является галит, где атом натрия в структуре NaCl отдает электрон своей внешней оболочки, становясь катионом (Na+), а атом хлора, получив этот электрон, становится анионом (С1-).

При ковалентной (гомеополярной) связи, в отличие от ионной, обмена электронами между противоположно заряженными ионами не происходит. Данная связь выражается в том, что тесно сближенные атомы «выделяют» одну или несколько пар наружных электронов, которые используются ими совместно. Тем самым каждый атом получает нужное количество электронов. Ковалентная связь осуществляется только в определенных направлениях вокруг атома, отличаясь этим от ионной, где электростатическое притяжение распространяется на все соседние ионы противоположного знака. Известно, что во многих минералах имеются два или даже несколько типов химических связей, в том числе ионноковалентная.

При металлической связи ионы, находящиеся  в плотной упаковке, окружены свободно движущимися внешними электронами. Металлическая связь обусловливает  такие свойства металла, как тепло- и электропроводность. Ионы, находящиеся  в плотной упаковке, способны быстро передавать тепло и так же быстро рассеивать его. Поэтому металлы  на ощупь кажутся нам холодными. Металлам присущи также ковкость — свойство металла (например, золота), позволяющее раскатывать его  на тонкие листы, и тягучесть (металл можно вытягивать в проволоку).

 

Значительно меньшую роль в минералах  играет слабая ван-дер-ваальсова связь, возникающая между электронейтральными  структурными единицами. Энергия связи  таких структурных единиц (слоев  или групп атомов) распределена неравномерно. Ван-дер-ваальсова связь обеспечивает притяжение между противоположно заряженными  участками в более крупных структурных единицах. Такой тип связи наблюдается между слоями графита (одной из природных форм углерода), образованными благодаря сильной ковалентной связи атомов углерода.

2. Конституция минералов. Химический состав и формулы минералов. Расчёт формулы минерала. Различные варианты расчёта формул.