Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Минералогия -> Бетехтин А.Г. -> "Минералогия" -> 378

Минералогия - Бетехтин А.Г.

Бетехтин А.Г. Минералогия — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1950. — 956 c.
Скачать (прямая ссылка): betehtin1950mineralogy.pdf
Предыдущая << 1 .. 372 373 374 375 376 377 < 378 > 379 380 381 382 383 384 .. 545 >> Следующая


д) Комплексные анионы представлены двумерными слоями кремнекислородных тетраэдров. Строение таких слоистых радикалов характеризуется тем, что тетраэдры соединяются друг с другом уж<> тремя общими вершинами и образуют, таким образом, плоский слой или лист непрерывной протяженности в двух измерениях (фиг. 453} наподобие гексагональной сетки. Свободные или активные ионы кислорода (по одному от каждого тетраэдра) направлены все в одну сторону (вверх или вниз от плоскости чертежа), образуя особый,, активный лист в слое тетраэдров. Химическая формула такого анионного слоя в пределах гексагона выразится следующим образом: [Si2O5]2-. При этом нередко часть ионов Si в кремнекислородных тетраэдрах бывает заменена ионами Al с координационным числом 4. Каждый такой слой с помощью листа активных ионов кислорода через катионы металлов тем или иным способом связан с другими совершенно аналогичными по строению слоями. Примерами таких кристаллических структур могут служить структуры пластинчатых минералов, обладающих весьма совершенной спайностью в одном направлении: слюд, талька, хлоритов и т. д.

Известны и более сложные слоистые кристаллические решетки.

е) Комплексные анионы образованы непрерывными трехмерными каркасами кремнекислородных тетраэдров, у которых каждый ион кислорода принадлежит одновременно двум тетраэдрам. Нет ни одного угла тетраэдра с активным кислородным ионом. Как уже указывалось, примером таких каркасов являются минералы группы кварца, представляющие как бы чистый ангидрид с формулой SiO2.

Однако подобные же кристаллические решетки наблюдаются и в силикатах (фиг. 454). Правда, при этом часть ионов Si всегда бывает заменена ионами Al3+ с тем же координационным Числом (на этом вопросе ниже специально остановимся). Химическая формула комплексных анионов каркасного строения в общем виде может быть выражена так: [S in-x AIx O2J (аналогично формуле кварца). Вследствие того, что какая-то часть ионов Si4+ заменена ионами AF (при сохранении общего числа кислородных ионов), этот радикал, как легко подсчитать, обладает все же некоторым фиг. 454. Алюмокремнекислород- остаточным отрицательным зарядом.

ныи каркас в кристаллической r-r ^„„„^„, „___'

cTDVKTvne нозеана Примером могут служить полевые шпа-

УУ УР ты: Na[Si3AlO8], Ca[Si2Al2O8] и многие

другие минералы. Катионы металлов Na, Ca и др., компенсирующие остаточную отрицательную валентность, анионных каркасов, располагаются внутри их (в соответствующих «полостях» решетки).

Таким образом, общие черты кристаллохимии силикатов на основе деления комплексных анионов из тетраэдров SiO4 на О, 1, 2 и 3-мерные радикалы могут быть сведены в следующую таблицу (табл. 19).

4. Одной из главных и наиболее замечательных особенностей конституции многих силикатов является роль ионов Al в их кристаллических структурах.

Таблица 19

Систематика кремнекислородных анионов на основе соотношений Si: О

Si: О
Формула и тип аниона
Заряд аниона
Заряд на 1 Si
Примеры

1 :4
[SiOJ тетраэдр
—4
-4
Форстерит—Mg2[SiO4]

2:7
1:3 1 :3
[Si2O7] удвоенный тетраэдр
[Si3O9]
кольцо [Si6O18]
кольцо
-6
-6
—12
-3
—2 -2
Тортвейтит—Sc2[Si2O7]
Бенитоит—BaTi[Si3O9] Берилл—Be3Al2[Si6O18]

1 :3 4:11
[SiO3Jn цепочка [Si4O11Jn
лента
-2п —6п
-2 —1.5
Диопсид—CaMg[Si2O6] Тремолит—Ca2Mg5[Si4O11J2[OH]2

2:5
[Si2O5Jn слой
-2п
—1
Тальк-М§3[5і205]2[ОН]2

1:2
[(AUSin-JO2n] каркас
1
х < 2 п

Альбит—Na[Si8AlO8]

До рентгенометрических исследований одни ученые (например, Грот, Кларк) считали, что Al по аналогии с Mg, К, Na и другими металлами в конституции силикатов играет роль основания, тогда как В. И. Вернадский доказывал, что Al в силикатах, наряду с Si, входит в состав кислотных радикалов, в связи с чем он выделял многочисленные алюмокремниевые кислоты, их ангидриды и соли (алюмосиликаты).

Изучение кристаллических структур силикатов с помощью рентгеновских лучей позволило решить этот вопрос. Оказалось, что алюмосиликаты действительно существуют среди соединений класса силикатов. Однако, наряду с этим в значительном количестве устанавливаются и силикаты алюминия (часто вместе с другими металлами).

Таким образом, Al3+ в конституции силикатов играет двоякую роль: то как компонент анионных радикалов, находясь, так же как и Si4+, в четверном окружении ионов кислорода, то как отдельный катион, один или вместе с другими катионами металлов нейтрализующий отрицательный заряд анионов, располагаясь в шестерном окружении ионов кислорода или гидроксила подобно Mg2+. Известно даже немало случаев, когда в одном и том же силикате одни ионы Al участвуют в комплексном анионе, другие — среди катионов, занимающих промежутки между отрицательно заряженными радикалами.

Благодаря этим открытиям многое из того, что раньше казалось совершенно непостижимым, теперь, на основании точнейших физических данных, получило реальное объяснение в полном соответствии со свойствами минералов. При характеристике отдельных групп силикатов мы не раз остановимся на этом вопросе.
Предыдущая << 1 .. 372 373 374 375 376 377 < 378 > 379 380 381 382 383 384 .. 545 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed