Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Селенистые соединения (селениды) известны для следующих элементов: Н, Cu, Ag, Hg, Pb и Bi. Кроме того, селен нередко присутствует в сернистых соединениях в виде изоморфной примеси к сере.
Теллуристые соединения (теллуриды) занимают несколько особое положение и по сравнению с селенидами пользуются в природе более широким распространением, хотя число элементов, соединяющихся с теллуром, все же ограничено. Эти элементы: Cu, Ag, Au, Hg, Pb, Bi, Ni и Pt. Все они образуют самостоятельные минералы.
Мышьяковистые простые соединения (арсениды) установлены для следующих немногих элементов: Fe, Ni, Со и Pt. Более широко распространены сложные соединения в виде сульфосолей — сульфо-арсенитов, главным образом для следующих металлов: Cu, Ag и Pb.
Сурьмянистые простые соединения (антимониды) известны лишь для Ni. Зато часто устанавливаются сложные соединения — суль-.фоантимониты — Cu, Ag и Pb.
Висмутистые простые соединения в природе не известны. Наблюдаются лишь сульфовисмутиты Cu, Ag и Pb.
Количественное значение селенистых, теллуристых, мышьяковистых, сурьмянистых и висмутистых соединений несравненно меньше, чем сернистых соединений.
Химические особенности соединений. Если мы обратимся к таблице химических элементов Д. И. Менделеева (фиг. 140), то заметим, что сернистые соединения характерны для элементов, располагающихся
н'
Li'
Be'
в'
с*
N7
(И
Ne'"
Nd"
Ид*
Al"
Si*
Р*
s*
Cl'7
Ar"
К*
Ca
Sc*
Ti*
Cr*
мгі:
Fe
с/
НІ"
Cu
Zn*
Ca
с.ж
АЗЯ
Se
Br"
Kr*
Rb"
Sr
33
Y
Zr"
Nb"
Mo-
Ru
Rh"
Pd*
Ag
In
Sn"
Sb*
Te
Xe
Ba
S7-7/ TR
н/
73
Ta
г. #
Re
n 7^
Os
Pt*
Au
Tl*
Bi*
Po
Rn
п 88
Ra
. 89 Ac
Pa
*«
Фиг. 140. Элементы, для которых характерны сульфиды и им подобные соединения (набраны жирным и полужирным шрифтом)
почти исключительно в правой части этой таблицы, особенно для металлов так называемых побочных рядов периодической системы. То же самое можно сказать и о селенистых, теллуристых, мышьяковистых и других соединениях.
В левой части таблицы особняком стоит лишь водород, сернистое соединение которого (H2S) является аналогом воды и играет огромную роль в образовании сульфидов металлов.
Явно выраженное сродство серы к тяжелым металлам проявляется в том, что она образует с ними почти нерастворимые в воде сернистые соединения. В противоположность им подобные же соединения легких металлов (Na, К, Mg, Ca и др.) устанавливаются лишь в растворенном состоянии в водах. Относительную степень сродства тяжелых металлов к сере для природных условий Шюрман выражает в следующем виде (в порядке возрастания): Mn, Fe, Со, Ni, Zn, Pb, .Cd, Bi, Cu, Ag, Hg.
В химическом отношении эти соединения сравнивают с кислородными соединениями: простыми окислами и кислородными солями. Действительно, в химических формулах этих типов соединений имеются общие черты (например, Cu2O, Cu2S, HgO, HgS, Sb2O3, Sb2S3, Cu3AsS4, Cu3[As04]2 и т. д.).
Большинство простых сернистых, селенистых и теллуристых соединений с химической точки зрения являются производными H2S, H2Se и H2Te (например, Cu2S, ZnS, HgSe, PbS, PbTe, Sb2S3 и др.).
Б сложных сернистых соединениях эти простые сульфиды образуют или двойные соединения, или такие, которые с химической точки зрения приходится относить к особому классу сульфосолей.
Арсениды и антимониды (простые соединения металлов с мышьяком и сурьмой) существенно отличаются по химической природе от сернистых соединений. Ни мышьяк, ни сурьма не могут являться
изоморфными заместителями серы, как это принималось в старое время. К таким соединениям относятся, например, xNiAs, NiSb, FeAs2, CoAs3 и др.
Кроме того, распространены простые соединения типа AX2— дисульфиды, которые В. И. Вернадский относит к производным H2S2. Сравнивая с окислами^ он считает их аналогами перекисей. Действительно, дисульфиды при нагревании легко отдают часть серы, подобно перекисям, теряющим часть кислорода. К дисульфидам и диарсени-дам очень близки по химическим и физическим свойствам также сульфоарсениды (FeAsS и др.) и сульфоантимониды (NiSbS и др.).
Многие соединения из рассматриваемого класса образуют друг с другом твердые растворы в виде непрерывных рядов или с ограниченной смесимостью в твердом состоянии. К ним, например, можно отнести ряды: HgS-HgSe, CoAs2—NiAs2-FeAs2 и многие другие. Наконец, широко распространены полиморфные модификации.
Особенности кристаллического строения и физические свойства.
Как показывают имеющиеся данные рентгенометрических исследований, сульфиды и им подобные соединения должны быть отнесены к ионным соединениям, но в то же время они в большинстве своем сильно отличаются от типичных ионных кислородных соединений по целому ряду весьма характерных свойств и стоят гораздо ближе к самородным элементам, чем к окислам и кислородным солям. Эти отличия обусловлены свойствами самих атомов или ионов, входящих в состав сернистых, селенистых, теллуристых, мышьяковистых и сурьмянистых соединений.
