Лабораторная работа №2

Класс галоидов.

Класс окислов

Окислы – химические соединения элементов (корме некоторых газов) с кислородом. По числу атомов кислорода различают:

¾ Закись - наименьшее содержание атомов кислорода по отношению к атомам элемента (например, N₂O- окись азота);

¾ Окись (NO- окись азота);

¾ Двуокись (NO₂ – двуокись азота);

¾ Трехокись (N₂O₃ – трехокись азота);

¾ Четырехокись (N₂O₄ – четырехокись азота);

¾ Пятиокись (N ₂O₅ – пятиокись азота).

Некоторые окислы имеют, кроме того, специальные названия. Например, SO₂ - серный газ; CaO₂ - негашеная известь; MnO₂ - пиролюзит; SnO₂ -касситерит и др. окислы широко применяются в строительном деле, металлургии, в производстве азотной и серной кислот.

Кварц. Минерал, двуокись кремния SiO₂ – это один из самых распространенных породообразующих минералов земной коры. Твердость 7, хрупок. Удельный вес (плотность средняя) 2,5…2,7 г/см³, плавится в стекло при температуре 1700⁰, обладает пьезоэлектрическими свойствами. Чистый кварц бесцветен (т.н. пьезокварц). При наличии различных примесей окраска меняется, приобретая цвета: черный (морион), фиолетовый (аметист), желтый (цитрин).кристаллы кварца удлиненно-призматические. Скрытокристаллический кварц называется халцедоном, полосатый – агатом. Цитрин, аметист и дымчатый кварц являются полудрагоценными камнями. Черты не дает. Спайность отсутствует. Излом раковистый, неровный. Прозрачные кристаллы кварца называются горным хрусталем и используются в радиотехнике. Кварц является составной частью кислых магматических (гранитов), многих метаморфических (гнейсов) и осадочных (песков, песчаников) горных пород. Кварцевые пески используются в стекольной промышленности, радиотехнике, оптике и строительстве.

Корунд. Минерал, природный бесцветный глинозем Al₂O₃. Кристаллизуется в тригональной системе, Твердость 9. Удельный вес 3,9— 4. г/см³. Бесцветный, но чаще окрашен Fe, Cr, Mn, Ti в различные цвета, Блеск стеклянный. Спайность несовершенная. Излом неровный. Прозрачные или просвечивающиеся разновидности красного корунда – рубин, синего-сапфир. При добавлении в чистый искусственный корунд соответствующих добавок получают искусственные рубины, сапфиры, александриты, аметисты. Излом неровный. Разновидности красного прозрачного корунда называются рубином (драгоценный камень), а серого, голубого, синего — сапфиром. Корунд используется как абразивный материал.

Магнетит – магнитный железняк FeO×Fe₂O₃, содержит более 72% Fe, кристаллизуется в кубической системе, встречается в сплошных зернистых массах. Твердость 5,5-6, удельный вес 4,9-5,2 г/см³ (тяжелая).цвет железо-черный. Блеск полуметаллический и матовый. Обладает магнитностью. Спайность отсутствует. Излом зернистый. Минерал основных магматических горных пород, образованных гидротермальным способом. Промышленное месторождение находится среди основных интрузивных пород.

Гематит Минерал, окись железа Fe₂O₃, содержание железа 72%, кристаллизуется в тригональной системе, образует также скрытокристаллические агрегаты и начетные массы. Твердость 5,5—6. Удельный вес 4,9—5,2 г/см³. Цвет от красно-бурого до железно-черного. Блеск полуметаллический, металлический и матовый.. Черта вишнево-красная. Спайность отсутствует. Излом раковистый, землистый. Происхождение связано с метаморфизмом железистых осадков при гидротермальных процессах. Используется как хорошая железная руда.

4. Класс гидроокислов. (гидрооксиды) – соединения окислов химических элементов с водой, например CaO+H₂O® Ca(OH)₂. Однако окислы большинства химических элементов взаимодействуют с водой только при действии щелочей или кислот на действии солей, например, CuSO₄+ 2NaOH® Na ₂SO₄+Cu(OH)₂.

Лимонит Б урый железняк. Химический состав Fe₂O₃• nН₂О. Твердость 1,5-5 в зависимости от влажности среды его образования, от этого же зависит и плотность лимонита. Удельный вес 3,6—4 г/см³. Цвет лимонно-желтый, желто-бурый, ржавый. Блеск металловидный, матовый. Черта ржаво-бурая. Излом землистый. Образуется в коре выветривания, откладываясь из растворов. Используется как железная руда, иногда как краска.

Опал минерал, твердый природный гидрогель составаSiO₂×nH₂O. Количество воды составляет 3-9% (иногда-до 34%). Образует натечные, слоистые, пористые агрегаты. Твердость 5-5,5. Удельный вес 1.9-2.5 г/см³. Окраска белая, желтая, бурая, бывает бесцветный. Черта –белая. Образуется путем выпадения из термальных или поверхностных вод. В результате дегидрации и раскристаллизации переходит в халцедон, а затем – в кварц. Некоторые горные породы (гейзерит, диатолит, трепел) целиком состоят из опала. Благородный опал с радужной игрой цветов (вследствие оптической неоднородности) является драгоценным камнем.

5. Класс сульфидов. Представляет собой соединения металлов с серой, служит сырьем для получения соответствующих металлов и серной кислоты.

Пирит серный колчедан, железистый колчедан-минерал состава FeS₂, содержит примеси Co,Ni,As и др. Кристаллизуется в кубической системе, часто встречается в виде сплошных зернистых масс. Твердость 6—6,5. Удельный вес 4,9—5,2 г/см³. Цвет светлый, латунно-желтый, бледно-латунный. Блеск сильный металлический. Спайность несовершенная. Черта черная с зеленоватым оттенком. Излом раковистый. Образуется при контактном метаморфизме. Используется для изготовления серной кислоты.

Халькопирит медный колчедан CuFeS₂. Кристаллизуется в тетрагональной системе, обычно встречается в виде сплошных масс и отдельных зернах. Твердость 3,5—4. Удельный вес 4,1—4,3 г/см³ (тяжелая). Цвет латунно-желтый, золотисто-желтый. Блеск металлический. Черта зеленовато-черная. Образуется главным образом из гидротермальных растворов. Халькопирит – основной источник получения меди.

Киноварь (цинобарит-серная ртуть HgS, содержит 86% ртути (Hg). Кристаллизуется в тригональной системе, встречается в виде ромбоэдрических скоплений красного цвета. Твердость 2-2,5. Плотность 8,9 г/см³, хрупкая. Цвет - малиново-красный. Блеск неметаллический. Черта – малиново-красная. Спайность – несовершенная. Главная руда для получения ртути.

Молибденит дисульфат молибдена MoS₂, содержит 60%Mo и 40%S. Кристаллизуется в гексагональной системе, кристаллы имеют вид пятиугольных пластинок, чаще встречаются в виде агрегатов листочков или чешуек. Окраска свинцово-серая. Блеск металлический. Твердость 1.0. удельный вес 4,7-5,0 г/см³, плавится при t⁰ = 1185⁰. Главный минерал для получения молибдена.

6. Класс сульфатов. Средние соли серной кислоты, например, калия сульфат K₂SO₄, магния сульфат MgSO₄, натрия сульфат Na₂SO₄ и др. минералы этого класса имеют светлую окраску, совершенную спайность и невысокую твердость.

Гипс. Гипсовый камень. Водная сернокислая соль кальция CaSO₄•2H₂O, содержит 32,5% CaO; 46,6%SO₂ и 21%. H₂O. Встречается преимущественно в виде сплошных зернистых, волокнистых и плотных масс или пластинчатых кристаллов. Твердость 1,5-2 (чертится ногтем). Удельный вес 2,3 г/см³. Чистый гипс бесцветен и прозрачен, а при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розоватую, бурую и др. окраски. Блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый, матовый. Черта белая. Спайность весьма совершенная. Осаждается из водных растворов, богатых сульфатными солями, при высыхании морских лагун и соленых озер. Залегает в виде пластов и штоков среди девонских и пермских осадочных пород, а также в мезозойских и третичных отложениях, часто совместно с ангидритом и каменной солью. Разновидности гипса – алебастр (гипс снежно-белого цвета), селенит (волокнистый гипс с занозистым изломом и шелковистым блеском). Используется в качестве, добавки к портландцементу при изготовлении архитектурных деталей и скульптур, а также в медицине и бумажной промышленности.

Ангидрид (безводный гипс). Безводный серно - кислый кальций CaSO_4, зернистые массы белого цвета, иногда с красноватым, синеватым оттенком. В виде примесей иногда содержит стронций. Твердость 3—3,5. Удельный вес 2,8—3 г/см³ (средняя плотность). Спайность совершенная по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Поглощая воду, переходит в гипс, увеличиваясь в объеме до 30%. Ангидрит обычно приурочен к залежам каменной соли, часто массы ангидрита образуют залегающую в виде пластов осадочную породу. Цвет белый, голубоватый, фиолетовый, розовый, красноватый. Блеск перламутровый. Черта белая. Излом зернистый. Используется в химической промышленности для изготовления вяжущих материалов и растворов и как поделочный материал. Сырье для спеццементов.

Барит- тяжелый шпат, природный безводный сульфат бария, содержит 66%BaO, 37%SO₃. Кристаллизуется в ромбической системе, кристаллы таблитчатые или столбчато-призматические. Обычно встречаются в зернистых агрегатах. Твердость 3-3,5, удельный вес 4,3-4,5 г/см³ (тяжелая плотность). Окраска различная, часто белая, серая, голубая или красная. Спайность совершенная по граням призмы. Используется как строительный материал. Образуется осадочным путем.

Галит -каменная соль, хлористый натрий NaCl, встречается в кристаллах кубической системы, часто образует плотные зернистые массы. Твердость 2,5. Удельный вес 2,1—2,2 г/см³. Солоноватый на вкус. В чистом виде галит прозрачен и бесцветен, но обычно окрашен примесями в желтый, серый, синеватый, розовый и др. тона. Блеск стеклянный. Черта белая. Спайность совершенная в трех направлениях. Залегает в виде слоев и штоков среди осадочных пород морского или озерного отложений совместно с гипсом, ангидритом, калийными и др. солями. Наиболее крупные залежи образовались в пермском периоде. Используется в быту, в химической и пищевой промышленностях. В промышленности служит источником получения соды, хлора, едкого натрия, соляной кислоты и др.

Сильвин – хлористый калий KCl, внешне похожий на галит, но горький на вкус. Содержит 52-53% калия. Твердость 1,5-2. Удельный вес 1,9-2 г/см³ (плотность легкая) часто образует кристаллы кубической формы. Совершенная спайность. Полихромная окраска. Употребляется в химической промышленности и как калийные удобрения.

Карналлит – химический состав KCl×MgCl₂6H₂O. В виде примесей содержит бром, таллий, цезий и др. Кристаллы ромбической системы. Твердость 2-3. Удельный вес 1,6 г/см³ (легкая). Бесцветен, часто-красного, желтого или синеватого цвета, вкус горько-соленый. Встречается в виде плотных зернистых масс. Гигроскопичен, поэтому на воздухе расплывается, радиоактивен. Применяется для получения калийных удобрений, металлического магния и брома.

Флюорит- плавиковый шпат, химический состав CaF₂. Образует кубические кристаллы, бесцветен, иногда фиолетового цвета, розового и др. цветов. Встречается в плотных зернистых агрегатах. Твердость 4. Удельный вес 3-3,2 г/см³ (плотность средняя). Спайность средняя. Блеск стеклянный. Происхождение – гидротермальное. Применяется в металлургии, химической промышленности, оптике.

8. Класс фосфатов. – соли фосфорной кислоты H₃PO₄. Фосфориты находят разнообразное применение как удобрения.

Апатит – фосфорнокислая соль кальция, содержит переменное количество фтора и хлора, поэтому различают фтороапатит Ca₅[PO₄]F с преобладанием фтора и хлорапатит Ca₅[PO₄]Cl. Могут быть примеси – стронций, марганец, натрий и редкоземлистые элементы. Кристаллизуется в гексагональной системе, образуя кристаллы удлиненно-призматические, редко-таблитчатые. Твердость 5. Удельный вес 3,2 г/см³ (средняя плотность). Цвет черты белый. Окраска зеленая, сине-зеленая, бурая и др. Блеск стеклянный. Излом жирный, неровный. Апатит – обычная составная часть изверженных пород. В осадочных породах минералы из группы «апатиты» встречается главным образом в виде фосфоритов. Применяется для производства удобрений и для получения фосфора.

Фосфорит – фосфат кальция (P₂O₅). Твердость 2…5. Удельный вес 2,5—2,7 г/см³. Цвет темно-серый, коричневый. Блеск стеклянный. Черта темная. Спайность весьма несовершенная. Часто встречается в виде шарообразных конкреций с радиально-лучистым изломом. Реагирует с 10%-ной соляной кислотой. Аморфный. При трении кусков друг о друга появляется запах жженой кости. Используется как сырье для получения фосфора.

8. Класс самородных элементов. – в природных условиях встречается в виде одного элемента или смеси двух элементов. Представителями этого класса являются: сера, графит, алмаз, медь, платина, золото, серебро.

Алмаз. Чистый кристаллический углерод. Обладает самой высокой среди всех веществ, твердостью по шкале Мооса – 10. Химический состав С. Удельный вес 3,52 г/см³. Кристаллизуется в кубической системе, ортоэдрические кристаллы с сильным алмазным блеском. Спайность совершенная. В основном – бесцветен, реже окрашен в желтые, синие, розовые и другие цвета. Алмаз – драгоценный камень первого класса. Наиболее ценится прозрачный бесцветный. После огранки – это бриллианты. Встречается в ультраосновных магматических породах – кимберлиты. Непрозрачные разновидности алмаза применяются в режущей части буровых инструментов по твердым породам и в качестве абразивного сырья.

Сера S. Химический элемент VI группы периодической системы Менделеева (порядковый номе 16), относится к весьма распространенным элементам. В природе встречается как в свободном состоянии, так и в виде сернистых металлов (серный колчедан, цинковая обманка и др.) и солей серной кислоты (гипс, глауберова соль и др.) Твердость 2. Удельный вес 2,1 г/см³(плотность легкая), химически активна. Блеск стеклянный до жирного. Цвет желтый, желто-бурый. Цвет черты белый. Спайность отсутствует. Излом раковистый. При трении электризуется, может гореть, окрашивает пламя в синий цвет. Применяется в сельском хозяйстве и в медицине.

Графит С. Наиболее устойчивая в земной коре разновидность чистого углерода. Кристаллизуется в гексагональной системе. Твердость 1. Удельный вес 2,1-2,2 г/см³ (плотность легкая). Цвет от серовато-черного до железо-черного. Цвет черты серовато-черный. Блеск полуметаллический, жирный. Спайность совершенная. Излом мелкозернистый. Химически малоактивен. Жирен на ощупь, пачкает руки, пишет на бумаге. Техническое применение разнообразно и обусловлено главным образом огнеупорностью и электропроводностью.

Медь – химический элемент первой группы периодической системы Менделеева (порядковый номер 29) – Cu. Твердость 2,5. Удельный вес 8,95 г/см³ (очень тяжелая плотность). Цвет медно-черный. Блеск металлический. Излом крючковатый. Характерные особенности – ковкость и электропроводимость, высокой сопротивляемости коррозии металлов.

9. класс углеродистых соединений – характерен присутствием водорода (H) и кислорода (O₂). Все минералы этого класса аморфные и бесструктурные.

Асфальт – горная смола, строительный вяжущий материал, смесь битума (общее название твердых, жидких и газообразных углеродистых веществ) с тонкоизмельченными минеральными материалами. Различают асфальт природный и искусственный. К природным асфальтам, имеющим промышленное значение, относятся асфальтовые известняки и асфальтовые пески, содержащие 5-13% битума. Искусственный асфальт получают путем смешивания битума с молотым известняком. Содержит 80% C, 10% H, 10% O₂. Твердость 1. Удельный вес 2 г/см³ (плотность легкая). Цвет коричнево-черный. Блеск смолистый. Легкоплавкий минерал. Имеет широкое применение в промышленно-гражданском и дорожном строительстве.

Озокерит – горный воск, минерал из группы нефтяных битумов, смесь твердых насыщенных углеводородов, имеет запах керосина, жирен на ощупь. Состав озокерита – 80% C, 16%H, удельный вес – до 1 г/см³, образует массы зеленовато-коричневого и черного цвета. Применяется в лакокрасочной промышленности и в медицине.

Янтарь - ископаемая смола хвойных деревьев третичного периода, образует желваки и отдельные зерна различных оттенков от светлого до буро-желтого цвета. Состав: 79%- C, 10,5%-H, 10,5-O₂. Твердость 2-2,5. Удельный вес 1,05-1,1 г/см³ (плотность легкая). Блеск стеклянный, прозрачный и полупрозрачный. Излом раковистый. Используется в электротехнике, ювелирной промышленности, а также для изготовления янтарной кислоты и различных лаков.

Изучение магматических горных пород по образцам.

Порядок ведения работы: Студенту предлагаются 3-4 образца магматических горнах пород. Необходимо определить наименование породы, кислотность, структуру, текстуру.

Магматические горные породы образуются из расплавов магмы при ее остывании внутри земной коры и на ее поверхности. В зависимости от условий образования они подразделяются на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). Основными диагностическими показателями магматических горных пород являются кислотность, минералогический состав, структура, текстура, условия образования.

Кислотность. Магматические горные породы подразделяют по содержанию двуокиси кремния SiO₂ на ультракислые породы (более 75%), кислые (от 75 до 65%), средние (от 65 до 52%), основные (52 до 40%), ультраосновные (менее 40%).

Структура. Строение породы, обусловленное формой, величиной, количественным соотношением слагающих породу минералов. Различают полнокристаллическую, порфировую и стекловатую структуры.

Текстура. Сложение горной породы, характеризуемое пространственным расположением составных частей породы в ее объеме. В магматических породах выделяют следующие текстуры: массивную с присущим ей равномерным расположением минералов, шлаковую (при наличии каверн), миндалевидную (при наличии полостей овальной формы, заполненных веществом иного состава, чем порода), флюидальную или текучую (минералы расположены так, будто бы они были захвачены течением).

Дата добавления: 2014-11-16