O czym mówi prawo stałości kątów w kryształach
Prawo stałości kątów- kąty między analogicznymi ścianami różnych kryształów tego samego minerału są zawsze jednakowe.[//]Prawo wymiernych stosunków odcinków- każdy stosunek dwóch odcinków odciętych na jednej osi krystalograficznej przez 2 różne ściany kryształu wyraża się liczbą wymierną.//Rozszyfruj symbole P, F, C, I opisujące rodzaje komórek elementarnych. P- prymitywna F- płasko centrowana I- przestrzennie centrowana C- centrowana na jednej parze ścian.//Omów strukturę siarki rodzimej. W każdym atomie jest 8 członów S połączonych wiązaniami kowalencyjnymi- tworzą molekułę. Siarka jest kryształem molekularnym, sieć krystaliczną tworzą cząsteczki (molekuły) powiązane słabymi wiązaniami van der Valsa.[//]Uszereguj znane Ci minerały siarczkowe miedzi pod względem zawartości tego metalu (od najuboższego do najbogatszego).Chalkopiryt (34,5%)→bornit(63,3%)→kowelin(66,4%)→chalkozyn (79,8%).[//]Piryt i galena krystalizują w układzie regularnym, różnią się jednak symetrią. Na czym polegają te różnice? W pirycie na ścianach kryształów występuje charakterystyczne prążkowanie związane ze wzrostem kryształu, co jest główną przyczyną różnicy w symetrii między galeną a pirytem. Galena takiego prążkowania nie posiada, tak więc przy idealnym wykształceniu kryształu, wszystkie ściany są jednakowe, natomiast w pirycie identyczne są tylko powierzchnie dwuścianów.[//]Wymień co najmniej dwa znane ci minerały izostrukturalne z halitem.
Minerały izostrukturalne z halitem: galena, sylwin.
/Jak definiujemy twardość minerałów i co to jest anizotropia twardości?[//]Twardość minerału- opór, jaki minerał stawia zewnętrznemu działaniu mechanicznemu, które próbuje go zarysować lub naruszyć. Skala Mohsa: Talk Mg[(OH)2Si4O10] Gips CaSO4 * 2H2O Kalcyt CaCO3 Fluoryt CaF2 Apatyt Ca5F(PO4)3 Ortoklaz KAlSi3O8 Kwarc SiO2 Topaz Al2F2SiO3 Korund Al2O3 Diament C
Anizotropia twardości- to znaczy, że twardość może być odmienna w różnych kierunkach, przykładem anizotropii jest minerał kyanit[//]Wymień 2 czynniki wewnętrzne i 2 zewnętrzne, od których zależy gęstość minerałów.[/]Czynniki wewnętrzne: ciężar atomów pierwiastków budujących dany minerał, przestrzenne ułożenie atomów, jonów i cząsteczek (gęstość sieci krystalicznej), np. kalcyt ma większą gęstość od aragonitu. Czynniki zewnętrzne: pęknięcia i szczeliny, inkluzje.[//]Rubin, szmaragd i aleksandryt zawdzięczają swoje zabarwienia obecności w strukturze jonów metalu przejściowego. Jaki to jon i jakie zabarwienie wywołuje? Jonem barwiącym szmaragd Be3Al2(Si6O18), rubin Al2O3 i aleksandryt Al2BeO4 jest jon chromu Cr3+, który barwi szmaragd na zielono, rubin na czerwono, a barwa aleksandrytu zależy od natężenia światła, w sztucznym świetle jest czerwony, a w świetle słonecznym zielony.//Co to jest pseudomorfoza? Podaj przykład. Pseudomorfoza-minerał albo zespół jednakowych lub różnych minerałów, który powstał w miejscu innego minerału, po którym dziedziczy jego formę zewnętrzną np. pseudomorfoza limonitu po pirycie.
Przedstaw podział minerałów ze względu na ich własności magnetyczne. Magnetyzm minerałów: Diamagnetyki- kwarc, kalcyt; substancje umieszczone w polu magnetycznym uzyskują namagnesowanie, kierunek taki, jak kierunek zewnętrznego pola magnetycznego, lecz przeciwny zwrot. Namagnesowanie jest bardzo słabe. Są wyraźnie odpychane przez magnes. Paramagnetyki- namagnesowanie ma kierunek i zwrot zgodny z zewnętrznym polem magnetycznym. Natężenie jest małe, po wyłączeniu pola zanika. Są słabo przyciągane przez magnes. Ferromagnetyki- kierunek i zwrot zgodny z zewnętrznym polem magnetycznym, natężenie bardzo niskie. Wykazują zjawisko pozostałości magnetycznej, magnesują się. Mają uporządkowanie magnetyczne, które zanika w wysokich temperaturach, po schłodzeniu może wrócić. Są silnie przyciągane przez magnes. Minerały ferromagnetyczne- żelazo rodzime, wszystkie jony są magnetyczne, trwałe namagnesowanie. Ferromagnetyki- magnetyt; jony Fe nie są identyczne (orientacja spinów), momenty w Fe2+ i Fe3+ mają te same kierunki, ale inne zwroty. Antyferromagnetyki- jony identyczne Fe3+- zwroty są przeciwne, np. hematyt, nie jest trwale namagnesowany.//]Na czym polega niestechiometria pirotynu? Jaką wspólną właściwość fizyczną ma pirotyn i magnetyt? Pirotyn należy do związków niestechiometrycznych (bertolity). Niestechiometria pirotynu polega na istnieniu w jego strukturze pustowęzłów (wakansji) związane z niedoborem jonów żelaza w niektórych węzłach. Fe2+↔Fe3++...← pustowęzeł (wakansja) Fe1-xS, xmax=0,125x-pewna ilość żelaza usunięta podczas krystalizacji.Wspólna cechą pirotynu i magnetytu to magnetyczność.[//]Co to jest izomorfizm? Wymień znane ci odmiany izomorficzne kalcytu. Izomorfizm (izotypia)- podobieństwostruktur wykazujących analogiczne rozmieszanie elementów sieci krystalicznej (atomów, jonów, cząsteczek) i jednakową ich liczbę w komórce elementarnej; i przejawia się podobieństwem zewnętrznej postaci krystalograficznej. Odmiany izomorficzne kalcytu: magnezyt, smithsonit, syderyt, rodochrozyt, kalcyt.
Co to jest roztwór stały interstycjalny? Podaj przykład. Roztwór stały interstycjanalny (międzywęzłowy) : - możliwość zmieszczenia się jonu w przestrzeni międzywęzłowej; - zachowanie elektroobjętości kryształu.[//] Dokonaj najogólniejszego podziału piroksenów i amfiboli ze względu na skład chemiczny i symetrię struktury.
Pirokseny: rombowe (ortopirokseny): magnezowo-żelazowe: enstatyt MgSiO3 ;jednoskośne (klinopirokseny): wapniowe: diopsyd- hedenbergit CaMgSi2O6-CaFeSi2O6 ;augit (Ca, Na)(Fe2+, Fe3+, Ti4+)(Si, Al)2O6; alkaliczne: jadeit NaAlSi2O6 ;egiryn NaFe3+ Si2O6
Amfibole: magnezowo-żelazowe: cummingtonit Mg7Si8O22(OH)2 ;grüneryt Fe2+7 Si8O22(OH)2 wapniowe: tremolit Ca2Mg5 Si8O22(OH)2 ;aktynolit Ca2Fe2+5 Si8O22(OH)2; hornblendy (Na)0-1Ca2(Mg, Fe2+)(Al, Fe3+)Al Si7O22(OH,F)2 ; sodowe: glaukofan Na2Mg3Al2 Si8O22(OH)2 ;riebeckit Na2Fe2+3Fe3+2 Si8O22(OH)2[///] Czym zasadniczo różnią się pirokseny od amfiboli pod względem składu chemicznego?
Amfibole zawierają w swojej strukturze cząsteczki wody konstytucyjnej w postaci dodatkowych grup hydroksylowych OH, których nie ma w strukturze piroksenów. Amfibole mają również więcej krzemionki.[///] Ile warstw tetraedrycznych znajduje się w pakiecie w strukturze kaolinitu, talku i muskowitu. Kaolinit: 1 warstwa tetraedryczna i 1 warstwa oktaedryczna Talk: 2 warstwy tetraedryczne i 1 warstwa oktaedryczna Muskowit: 2 warstwy tetraedryczne i 1 warstwa oktaedryczna[//}Jakie minerały występują w postaci azbestu? Minerały azbestu: aktynolit, amiant, antofyllit, krokidolit, chryzotyl, tremolit, grüneryt [//]Czym zasadniczo różni się pod względem składu chemicznego biotyt od muskowitu?
Biotyt K(Mg, Fe2+)3(Al, Fe3+)Si3O10(OH, F)2
Muskowit KAl2(Si3Al)O10(OH, F)2
Biotyt w swoim składzie chemicznym zawiera żelazo i magnez, którego nie zawiera muskowit.[//] Z czego wynikają różnice w symetrii struktur odmian polimorficznych KAlSi3O8? Wymień te odmiany.
Odmiany polimorficzne KAlSi3O8: Mikroklin, Ortoklaz, Sanidyn.Odmiany te różnią się od siebie uporządkowaniem struktury. Mikroklin ma najbardziej uporządkowana strukturę wewnętrzną oraz symetrię trójskośną. Sanidyn ma strukturę nieuporządkowaną i symetrię jednoskośną. Ortoklaz jest odmianą pośrednią między sanidynem a mikroklinem, ma częściowo uporządkowaną strukturę, posiada jednoskośną matrycę i trójskośne domeny- przejście jest płynne- struktura modulowana- przechodzi płynnie ze struktury nieuporządkowanej(jednoskośnej) w uporządkowaną (trójskośną)- modulowana struktura domenowa.[//]Czy przemiana kwarcu wysokotemperaturowego w niskotemperaturowy jest szybka i odwracalna? Jak nazywamy ten rodzaj przemiany polimorficznej ze względu na zmiany w strukturze (przemieszczeniowa czy rekonstrukcyjna)? Przemiana kwarcu wysokotemperaturowego w niskotemperaturowy jest szybka i odwracalna. Ten rodzaj przemiany polimorficznej ze względu na zmiany w strukturze nazywa się przemianą przemieszczeniową.[//]Wymień główne cechy zeolitów decydujące o ich użyteczności.Zeolity są bardzo dobrymi jonowynieniaczami- co jest przydatne do zmiękczania wody lub do usuwania zanieczyszczeń, np. wykorzystywane były po katastrofie jądrowej w Czarnobylu- pochłaniały pierwiastki promieniotwórcze. sita molekularne- umożliwiają osuszanie rozpuszczalników oraz służą do rozdzielania różnych mieszanin i substancji, podczas ogrzewania do 400⁰C oddają wodę do środowiska, bez naruszenia struktury wewnętrznej, natomiast, gdy znajdą się w wilgotnym pomieszczeniu pobierają wodę do swojej struktury. Dzięki temu zapewniają komfort termiczny, ponieważ pobierając wodę z powietrza oddają również ciepło (domy zbudowane z tufów) adsorbenty[//]Przedstaw klasyfikację meteorytów i wymień minerały główne w każdej z klas meteorytów. Meteoryty: Kamienne: Chondryty – zawierają do 10% krystalicznego żelaza Achondryty- zawierają do 1% krystalicznego żelaza, przypominają bazalty
Metachondryty Żelazne- to takie meteoryty, które po przecięciu wykazują charakterystyczną budowę lamelkową, która wynika z zawartości niklu w stopie. Poszczególne lamelki są o składzie albo żelazowo-niklowym, albo o składzie żelaza ubogiego w nikiel. Żelazno-kamienne Minerały w poszczególnych klasach meteorytów:
Kamienne: Chondryty- pirokseny (enstatyt) i oliwiny Achondryty- pirokseny i plagioklazy, charakterystyczny minerał to ilmenit Żelazne- Fe, Ni, Co, troilit- FeS Żelazno-kamienne- minerały krzemianowe[//]Co to jest parageneza? Podaj kilka przykładów paragenez. Parageneza- zespół minerałów powstałych w wyniku określonego procesu geologicznego w tym samym miejscu i w tym samym czasie, pozostających ze sobą w równowadze termodynamicznej. Przykłady paragenez: kwarc, skalenie, miki, hornblendy w granicie, malachit z azurytem, loellingit z arsenopirytem, galena ze sfalerytem, wurcytem i markasytem kasyteryt z wolframitem[//]Co oznacza termin sukcesja minerałów? Sukcesja minerałów- jest to następstwo krystalizacji.
Cyrkon często występuje w stanie metamiktycznym. Co to znaczy „stan metamiktyczny” i jak powstaje?
Minerały metamiktyczne- to takie minerały, które zawierają w swoim składzie pierwiastki promieniotwórcze jako składniki główne lub poboczne, tj. U lub Th. Do ich uszkodzenia lub zniszczenia dochodzi pod wpływem bombardowania cząstkami α pochodzącymi z rozpadów jąder nietrwałych izotopów. Minerał zachowuje swoją zewnętrzną budowę, ale traci wewnętrzną strukturę krystaliczną i staje się bezpostaciowy, amorficzny. Zmniejsza się wtedy gęstość minerału i jego współczynnik załamania światła. Taki stan można wykryć jedynie za pomocą dyfraktometru[//]Podaj wzory minerałów: chalkopiryt, chalkozyn, sfaleryt, markasyt, sylwin, fluoryt, korund, gips, anhydryt, baryt, apatyt, dolomit, uraninit, albit, anortyt, trydymit.Chalkopiryt CuFeS2;Chalkozyn Cu2S;Sfaleryt ZnS;Markasyt FeS2;Sylwin KCl;Fluoryt CaF2;Korund Al2O3;Gips CaSO4 * 2H2O;AnhydrytCaSO4;BarytBaSO4;ApatytCa5F(PO4)3;Dolomit CaMg[CO3]2;Uraninit UO2;Albit NaAlSi3O8;Anortyt CaAl2Si2O8 ;Trydymit SiO2[//]Podaj nazwy następujących minerałów: Cu2(OH)2CO3, Na(Li, Mg, Fe, Al)3Al6(BO)3[Si6O18], Mg3Al2[SiO4]3, ZrSiO4, CaMgSi2O6, CaAl2Si2O8, H2O, CuS, UO2, FeOOH?(malachit, turmalin alkaliczny, pirop, cyrkon, diopsyd, anortyt, lód, kowelin, uraninit, goethyt)
1Porównaj strukturę i własności diamentu i grafitu
układ krystalograficzny: regularny;heksagonalny
typ struktury: izometryczna; warstwowa
rodzaj komórki elementarnej: F (sciennie centrowana) H (heksagonalna prymitywna)
-rodzaj wiązań chemicznych:kowalencyjne;van der Valsa -liczba koordynacyjna atomów węgla:8C w obu -twardość:10;1,5-2 -połysk: diamentowy ;półmetaliczny -łupliwość:dość wyraźna; doskonała jednokierunkowa -gęstość[gcm-3]:3,3i2,15
2 Zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji chemicznej.
Oś Y 0-1.0ciśnienie; oś Xod 0 -800 temp, kyanit (0,2;800)andaluzyt (0,2;750)sylimanit (0,35;800)
3 Genetyczny wzajemny związek minerałów w jednym zespole. Minerały występują w skorupie ziemskiej, w pewnych naturalnych zespołach. Galena i siarka, malachit i azuryt.6. Galena -PbS, korund Al2O3, sfaleryt ZnS, halit NaCl//// -trygonalny; fluoryt i diament, galena, sfaleryt, uraninit- regularny; hematyt – heksagonalny////a/korund – szafir, chalcedon- chryzoraz, beryl – szmaragd; kwarc - morion morion czarnyl;// Pozdział krzemianów warstwowych: grupa kaolinitu i grupa haloizytu// Minerały ilaste – minerały o chemicznym składie uwodnionych glinokrzemianów Al, Mg, Fe i charakterystycznej warstowej budowie krystalicznej.
Smektyty – zdolność wymiany jonowej kationów, i sorbcji substancji organicznej.///Ułóż wzór chemiczny minerału o następującym składzie chemicznym:
% wag. masa atomowa
Cu 63,31 63,541
Fe 11,13 55,845
S 25,56 32,066
Suma:100,0
Odpowiedź: Cu : Fe : S = 5 : 1 : 4 Cu5FeS4 [bornit]
13. uraninit – wykazuje promieniotwórczość; magnetyt – silne właściwości magnetyczne; silna reakcja z Hcl; pirotyn – silny magnetyzm; fluoryt – wykazuje fluorescencję. 15. a) lód>platyna>halit->kwarc->baryt>galena>złoto 16. do produkcji aluminium -boksyt; cynku-sfaleryt; metale ziem rzadkich – gadolinit; miedź – malachit, azuryt, bornit, chalkozyn, chalkopiryt; żelazo -hematyt, syderyt, magnetyt; chrom- chromit17.Spinele AB2O4 A- magnez, mangan, żelazo B- glin, żelazo, chrom. Chromowe, żelazowe, spinel zwykły. Krystalizują w układnie regularnym.20. Enancjomorfizm – występowanie cząsteczki bądź kryształów tej samej sub. W dwóch postaciach będących wzajemnymi lustrzanymi odbiciami(n dwie odmiany kwarcu); politypia – polega na tym żę identyczne warstwy sieci krystalicznej tego samego minerału układają się na sobie w różnoraki sposób, np., grafit; zbliźniaczone – z jednego podłoża krystalicznego wyrastają dwa minerały tego samego typu n kwarc; zrośnięte epitaksjalnie