Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
ЛИВИНГСТОНИТ — HgSb4S7. Монокл. с. Очень редкий. В игольчатых и столбчатых кристаллах и неправильных зернах серовато-черного цвета. Черта красная. Блеск полуметаллический. Сильно анизотропен. Тв. 2. Спайность по (001) совершенная и по (100) несовершенная. Уд. вес 5.00. Встречен в Хуитцуно, Гиэрреро (Мексика) в ассоциации с киноварью, антимонитом, самородной серой и валентинитом в кальцитовой и гипсовой породах, а также в Гвадалказаре, Сан-Люи, Потози с гипсом и самородной серой.
число
редких
минералов, пред'
а0
ь0\
12.25
П.32
6.10
104*12'
13.25
53.32
11.23
U .44
14.12
3.76
15.14
3.S8
21.60
104°
Раздел і v. ГАЛОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (ГАЛОГЕНИДЫ)
Общие замечания. Начиная с этого типа соединений, мы будем иметь дело с минералами, сильно отличающимися по своим свойствам от рассмотренных до сих пор. В подавляющей массе это будут уже соединения с типичной ионной связью, обусловливающей совсем другие свойства минералов. Наиболее яркими представителями их являются галоидные соединения металлов.
С химической точки зрения относящиеся сюда минералы представлены солями кислот: HF, HCl, HBr и HJ; соответственно этому среди этих минералов различают: фториды, хлориды, бромиды и и о д и д ы. Кроме того, существуют водные соли и более сложные
/
H
2
Не
3
Li
4
Be
5
В
6
С
7
N
8
0
3
F
W
Ne
// Na
12
Mg
Al"
Si
P
їв
S
?7
Cl
w
Ar
19
К
20
Ca
2І
Sc
22
Tl
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Со
Ni
Cu
3D
Zn
31
Ga
Ge
As
Se
35
Br
36
Kr
37
Rb
38
Sr
30
Y
40
Zr
41
Nb"
42 МО
Ma
44
Ra
Rh
46
Pd
47
Ag
Cd
In
#7
Sn
51
Sb
52
Те
J
" 54
Xe
55
Cs
56
Ba
57-71
TR
72
HJ
73
Ta
74
W
Re
Os
77
Ir
Pt
Au
Hg
81
Tl
82
Pb
да
Bi
Po
Ab
86
Rn
87
Vi
88
Ra
89
Ac
30 Th
31
Pa
32
U
Фиг. 206. Элементы, для которых характерны соединения с галоидами (набраны жирным шрифтом)
соединения, содержащие добавочные кислородсодержащие анионы: [ОН]1-, О2", изредка [SO4]2- и [JO3]1-. Это так называемые оксигалоид-ные соединения, переходные к типичным кислородным соединениям.
Как показано в таблице (фиг. 206), главные элементы, образующие галогениды, в противоположность тому, что мы имели в ранее рассмотренных минералах, расположены в левой половине менделеевской таблицы, преимущественно в первой и второй группах периодической системы. Галоидные соединения тяжелых металлов,
наоборот, играют совершенно ничтожную роль в минералогии природных образований и возникают в особых условиях.
Кристаллохимические особенности галоидных соединений. Кристаллические структуры с исчерпывающей детальностью изучены лишь для некоторых простых безводных соединений типа AX и AX2, кристаллизующихся в кубической сингонии. При этом установлено, что галогениды легких металлов характеризуются структурами с типичной гетерополярной (ионной) связью, тогда как в соединениях тяжелых металлов, катионы которых обладают сильной поляризацией, возникают гомополярные (ковалентные) или переходные к ним связи между ионами. В соответствии с этим находятся и физические свойства минералов.
Так как в галогенидах с типичной ионной связью принимают участие катионы легких металлов с малыми зарядами и большими ионными радиусами, а в связи с этим, с весьма слабой способностью к активной поляризации, то естественно, что эти минералы обладают прозрачностью, бесцветностью (наблюдаемые окраски, как правило, являются аллохроматическими), малыми удельными весами, а также такими свойствами, как необычайно легкая растворимость многих галогенидов в воде, низкие показатели преломления, а следовательно, и слабый стеклянный блеск минералов.
Что касается катионов тяжелых металлов с 18-электронной наружной оболочкой (Cu, Ag и др.), склонных к сравнительно резко выраженной поляризации окружающих анионов и к образованию кристаллических решеток с гомополярной связью, то здесь мы наблюдаем уже существенные отличия в свойствах галогенидов: высокий удельный вес, наличие у ряда соединений хотя и слабой, но идиохро-матической окраски, сильно повышенные показатели преломления, алмазный блеск, резко пониженную растворимость этих минералов и другие отличия.
Теперь перейдем к характеристике свойств, зависящих от главных анионов в галогенидах: Fh, Cl1', Br1"* и J1".
Прежде всего следует отметить, что анион F1" значительно отличается по своим размерам от остальных анионов, как это видно из сопоставления между собой их радиусов (в ангстремах):
Fi- CU- Bri- Ji-
1.33 1.81 1.96 2.19
Это обстоятельство весьма существенно сказывается на выборе тех или иных катионов для образования соединений (в соответствии с координационными числами и типом кристаллической решетки), на их устойчивости, а в связи с этим, и на физических и химических свойствах. Не случайно, что главная масел фтора в земной коре связана с Ca и отчасти с Al и Si (в двойных соединениях), тогда как хлор и резко подчиненные ему по распространенности бром и иод в основном связаны с Na, К, (Pb), (Cs) и Mg (в водных солях). В противоположность хлоридам, бромидам и йодидам тяжелых металлов (Cu, Ag, Hg и др.), фториды их вовсе не встречаются в природных условиях. Хлориды легких металлов чрезвычайно легко растворяются в водных средах, тогда как фториды их в большинстве своем устойчивы по отношению к воде. Насколько велика разница в растворимости этих типов соединений, можно видеть из данных, приводимых в табл. 8.