際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Min 05-chemicke-vlastnosti

Department of Chemistry FP TUL
Department of Chemistry FP TUL

Chemicke vlastnosti mineralu. Isomorfie, Polymorfie. Chemicke zkousky nerostu.

1 of 26
Downloaded 12 times
MIN 05 Chemick辿 vlastnosti miner叩lU Vnitn鱈 struktura pyropu v prohl鱈転ei Jpowd Katedra chemie FP TUL www.kch.tul.cz
KRYSTALOV CHEMIE KRYSTALOCHEMIE Studuje vztah mezi vnitn鱈 stavbou krystal哲 a jejich vlastnostmi fyzik叩lnchemick箪mi. Zkoum叩 uspo叩d叩n鱈 atom哲 a iont哲 v krystalech a s鱈ly mezi nimi. mineralogick箪 syst辿m struktura krystal哲 vazby v krystalech IZOMORFIE POLYMORFIE anal箪za miner叩l哲 Paul von GROTH Hlavn鱈 叩st prezentace zpracoval 息 Pavel Jakub哲, 2005, doplnil a upravil 2011 J. Gr辿gr
MINERALOGICK SYSTM s鱈ra sfalerit fluorit 1. Prvky 2. Sulfidy 3. Halogenidy hematit malachit borax chalkantit 4. Oxidy hydroxidy 5. Uhliitany 6. Boritany 7. S鱈rany apatit topaz jantar 8. Fosforenany 9. Kemiitany 10. Organick辿 miner叩ly
ABSTRAKCE: krystaly vybudovan辿 z pravideln ulo転en箪ch kulovit箪ch stavebn鱈ch 叩stic (atom哲/iont哲; r 0,XX,0 ; = 1010 m), kter辿 se vz叩jemn dot箪kaj鱈. Faktory r: STRUKTURA elektronov叩 konfigurace Li 0,59 Na 0,99 n叩boj iontu Pb4+ 0,65 Pb2+ 0,98 koordinace iontu Al3+/4 0,39 Al3+/6 0,54 REALITA: deformovan辿 stavebn鱈 叩stice d鱈ky elektrostatick箪m sil叩m KRYSTALOCHEMICK POPIS Krystal ~ soubor jednodu邸邸鱈ch rovinn箪ch i prostorov箪ch 炭tvar哲 tzv. koordinan鱈ch polygon哲 i polyedr哲, v jejich転 stedech a roz鱈ch se nach叩zej鱈 atomy nebo ionty. Tyto polyedry se 鱈d鱈 Paulingov箪mi Struktura sfaleritu (ZnS) pravidly.
Paulingova pravidla 1. koordinan鱈 鱈slo (K) a tvar polyedru lze odhadnout na z叩klad pomru pomru polomru kationtu a aniontu rkat/ran K rkat/ran 2* do 0,155 3 0,1550,225 4 0,2250,414 6 0,4140,732 8 > 0,732 12 1,000 * r哲zn箪 koordinan鱈 polyedr
2. stabilnj邸鱈 jsou struktury s mal箪mi a v鱈cevazn箪mi kationty ne転 s velk箪mi a m辿nvazn箪mi kationty 3. spolen辿 hrany a plochy polyedr哲 sni転uj鱈 stabilitu struktury, a to t鱈m v鱈ce, 鱈m vy邸邸鱈 je n叩boj centr叩ln鱈ho kationtu a 鱈m men邸鱈 je jeho K a) b) c) Modifikace TiO2 a) rutil b) brookit c) anatas a) b) c)
tvrd辿 tvrd辿 vysok叩 tt vysok叩 tt kehk辿 nerozpustn辿 VAZBY V KRYSTALECH 邸tpn辿 nevodie i nevodiv辿 polovodie NaCl (iontov叩) diamant (kovalentn鱈) elektrick叩 mkk辿 i tepeln叩 n鱈zk叩 tt vodivost kujnost ta転nost Au (kovov叩) lesk grafit (van der Waals) nepr哲hlednost
DEFINICE Izomorfn鱈 ady Faktory Hranice V箪znam Izomorfie je schopnost atom哲 dvou nebo v鱈ce prvk哲 i jejich skupin vz叩jemn se zastupovat ve struktur叩ch krystal哲. dialogit (Mn) siderit (Fe) v叩penec / CaCO3 IZOMORFIE magnesit (Mg) smithsonit (Zn) M鱈転kov辿 parametry: CaCO3 0,8543 / 74属55' MnCO3 0,8184 / 73属00' FeCO3 0,8184 / 73属00' MgCO3 0,8112 / 72属36' ZnCO3 0,8063 / 72属20'
Definice IZOMORFN ADY Faktory Hranice V箪znam FeWO4 (ferberit) (Fe,Mn)WO4 (wolframit) MnWO4 (h端bnerit) krajn鱈 len pechodn箪 len krajn鱈 len ZnS (sfalerit) FeS Izomorfn鱈 ada 炭pln叩 ne炭pln叩 ? jednostrann叩
Definice IZOMORFN ADY Faktory Hranice V箪znam Gran叩ty: R32+R23+(SiO4)3 R2+ = Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ 6 z 12 krajn鱈ch len哲 R3+ = Al3+, Fe3+, Cr3+ spessartin Mn/Al almandin Fe/Al pyrop Mg/Al andradit Ca/Fe grosular Ca/Al uvarovit Ca/Cr
Definice IZOMORFN ADY FAKTORY Hranice V箪znam MgAl2O4 (spinel) BaSO4 (baryt) Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) (apatit) ada chalkantitu (CuSO4揃5H2O) Skupina skalic: ada hexahydritu (MgSO4揃6H2O) ada melanteritu (FeSO4揃7H2O) F A a) vnitn鱈 b) vnj邸鱈 K geometrick箪 teplota T O chemick箪 tlak R fyzik叩ln鱈 chemick辿 vlastnosti Y krystalizan鱈ho prosted鱈
Definice Izomorfn鱈 ady Faktory HRANICE V箪znam 1) homogenita izomorfn鱈 smsi CaMn(CO3)2 (kutnohorit) Izomorfn鱈 sms vs. nov箪 miner叩l pevn箪 roztok inkluze 2) neuspo叩danost izomorfn鱈 (Ca,Mn)CO3 smsi ano 叩sten叩 ne
Definice Izomorfn鱈 ady Faktory Hranice VZNAM systematick叩 mineralogie Al2O3 + Cr geotermometry a geobarometry z鱈sk叩v叩n鱈 vz叩cn箪ch prvk哲 polovodie, lasery sfalerit zirkon pyrit Ge Hf Tl
DEFINICE Polymorfn鱈 pemny V箪znam & Polytypie Polymorfie je jev, kdy jedna chemick叩 slouenina (prvek) tvo鱈 krystaly ve dvou nebo v鱈ce krystalick箪ch m鱈転k叩ch. C/diamant C/grafit C/fulleren SiO2 / kemen POLYMORFIE kubick箪 hexagon叩ln鱈 tetragon叩ln鱈 CaCO3 / trigon叩ln鱈 kalcit CaCO3 / rombick箪 aragonit
Definice POLYMORFN PEMNY V箪znam & Polytypie 870属C 1470属C enantiotropn鱈: SiO2 kemen tridymit cristobalit 属C monotropn鱈: T [属C] C diamant grafit pT diagram modifikac鱈 C p [kbar]
Definice Polymorfn鱈 pemny VZNAM & POLYTYPIE indik叩tory geologick箪ch pT podm鱈nek Polytypie ~ speci叩ln鱈 p鱈pad polymorfie; polytypy vznikaj鱈 r哲zn箪mi zp哲soby uspo叩d叩n鱈 2D strukturn鱈ch jednotek, vrstev.
Definice Polymorfn鱈 pemny VZNAM & POLYTYPIE indik叩tory geologick箪ch pT podm鱈nek Polytypie ~ speci叩ln鱈 p鱈pad polymorfie; polytypy vznikaj鱈 r哲zn箪mi zp哲soby uspo叩d叩n鱈 2D strukturn鱈ch jednotek, vrstev.
metody tradin鱈 metody modern鱈 0 1 0 ANALZA MINERL溺 2 reakce s kyselinami 0 3 rozpustnost ve vod 0 4 barven鱈 plamene 0 5 barven鱈 perliek 0
metody tradin鱈 metody modern鱈 Rozpustnost ve vod vt邸ina miner叩l哲 je ve vod nerozpustn叩 ANALZA MINERL溺 ve vod je dobe rozpustn箪 halit (s哲l kamenn叩, NaCl) nitronatrit (ilsk箪 ledek, NaNO3) nitrokalit (sanytr, KNO3) ve vod nepatrn rozpustn辿 kalcit (v叩penec, CaCO3) aragonit (CaCO3) s叩drovec (CaSO4 揃2H2O) 転ivce
metody tradin鱈 metody modern鱈 Reakce s kyselinami ANALZA MINERL溺 nejastji se pou転鱈v叩 reakce se zednou kyselinou chlorovod鱈kovou (HCl) k d哲kazu uhliitan哲. pi t辿to reakci se uvoluj鱈 bubliny CO2 (邸umn鱈) reakce prob鱈h叩 u nkter箪ch uhliitan哲 za studena (kalcit, aragonit) jindy je teba 炭lomek miner叩lu v kyselin zah叩t (ve zkumavce) k d哲kazu karbon叩t哲, kter辿 reaguj鱈 s HCl za studena, m哲転eme pou転鱈t m鱈sto HCl b転n箪 kuchysk箪 ocet zlato se rozpou邸t鱈 v luavce kr叩lovsk辿, sms kyseliny dusin辿 (HNO3) a kyseliny chlorovod鱈kov辿 (HCl) 1:3
metody tradin鱈 metody modern鱈 Zbarven鱈 plamene ANALZA MINERL溺 erven辿 cihlov箪 v叩pn鱈k Ca purpurov箪 lithium Li karm鱈nov箪 stroncium Sr 転lut辿 転lut箪 sod鱈k Na zelen辿 svtle 転luto zelen箪 baryum Ba zelen箪 m Cu velmi slab zelen箪 antimon Sb modr辿 邸edomodr箪 arsen As fialov辿 bledfialov箪 drasl鱈k K 邸edofialov箪 rtu泥 Hg
metody tradin鱈 metody modern鱈 Alkalick辿 kovy v plameni ANALZA MINERL溺
ANALZA MINERL溺 metody tradin鱈 metody modern鱈
metody tradin鱈 metody modern鱈 Boraxov辿 perliky Nkter辿 miner叩ly m哲転eme dok叩zat zbarven鱈m taveniny boraxu. ANALZA MINERL溺 Jejich taven鱈m s boraxem na oku platinov辿ho dr叩tku z鱈sk叩me charakteristicky zabarvenou kapku boritan哲 - boraxovou perliku
metody tradin鱈 metody modern鱈 rentgen-fluorescenn鱈 anal箪za metoda elektronov辿 mikroanal箪zy metody termick辿 anal箪zy ANALZA MINERL溺 infraerven叩 spektrometrie Ramanova spektroskopie atomov叩 spektrometrie
LITERATURA 1) Kraus I.: Strukrura a vlastnosti krystal哲. Academia, Praha 1993 ISBN 80-200-0372-X 2) Winter M.: WebElements Periodical Table [online]. Posledn鱈 aktualizace 29. prosinec 2004, [cit. 2005-03-01]. <http://www.webelements.coml> 3) Chadimov叩 V., Chv叩tal M., K端hn J., Matjka D.: Mineralogie pro 邸koly [online]. [cit.2004-16-12] <http://www.natur.cuni.cz/~ugmnz/mineral> 4) Jolyon R.: mindat.org The Mineral Database [online]. c2004 [cit. 2004-12-12] <http://www.mindat.org> 5) Slav鱈k M.: Technick叩 univerzita v Liberci, Katedra chemie [online]. c2005 [cit. 2005-10-01] <http://www.kch.vslib.cz/>

More Related Content

Min 05-chemicke-vlastnosti

  • 1. MIN 05 Chemick辿 vlastnosti miner叩lU Vnitn鱈 struktura pyropu v prohl鱈転ei Jpowd Katedra chemie FP TUL www.kch.tul.cz
  • 2. KRYSTALOV CHEMIE KRYSTALOCHEMIE Studuje vztah mezi vnitn鱈 stavbou krystal哲 a jejich vlastnostmi fyzik叩lnchemick箪mi. Zkoum叩 uspo叩d叩n鱈 atom哲 a iont哲 v krystalech a s鱈ly mezi nimi. mineralogick箪 syst辿m struktura krystal哲 vazby v krystalech IZOMORFIE POLYMORFIE anal箪za miner叩l哲 Paul von GROTH Hlavn鱈 叩st prezentace zpracoval 息 Pavel Jakub哲, 2005, doplnil a upravil 2011 J. Gr辿gr
  • 3. MINERALOGICK SYSTM s鱈ra sfalerit fluorit 1. Prvky 2. Sulfidy 3. Halogenidy hematit malachit borax chalkantit 4. Oxidy hydroxidy 5. Uhliitany 6. Boritany 7. S鱈rany apatit topaz jantar 8. Fosforenany 9. Kemiitany 10. Organick辿 miner叩ly
  • 4. ABSTRAKCE: krystaly vybudovan辿 z pravideln ulo転en箪ch kulovit箪ch stavebn鱈ch 叩stic (atom哲/iont哲; r 0,XX,0 ; = 1010 m), kter辿 se vz叩jemn dot箪kaj鱈. Faktory r: STRUKTURA elektronov叩 konfigurace Li 0,59 Na 0,99 n叩boj iontu Pb4+ 0,65 Pb2+ 0,98 koordinace iontu Al3+/4 0,39 Al3+/6 0,54 REALITA: deformovan辿 stavebn鱈 叩stice d鱈ky elektrostatick箪m sil叩m KRYSTALOCHEMICK POPIS Krystal ~ soubor jednodu邸邸鱈ch rovinn箪ch i prostorov箪ch 炭tvar哲 tzv. koordinan鱈ch polygon哲 i polyedr哲, v jejich転 stedech a roz鱈ch se nach叩zej鱈 atomy nebo ionty. Tyto polyedry se 鱈d鱈 Paulingov箪mi Struktura sfaleritu (ZnS) pravidly.
  • 5. Paulingova pravidla 1. koordinan鱈 鱈slo (K) a tvar polyedru lze odhadnout na z叩klad pomru pomru polomru kationtu a aniontu rkat/ran K rkat/ran 2* do 0,155 3 0,1550,225 4 0,2250,414 6 0,4140,732 8 > 0,732 12 1,000 * r哲zn箪 koordinan鱈 polyedr
  • 6. 2. stabilnj邸鱈 jsou struktury s mal箪mi a v鱈cevazn箪mi kationty ne転 s velk箪mi a m辿nvazn箪mi kationty 3. spolen辿 hrany a plochy polyedr哲 sni転uj鱈 stabilitu struktury, a to t鱈m v鱈ce, 鱈m vy邸邸鱈 je n叩boj centr叩ln鱈ho kationtu a 鱈m men邸鱈 je jeho K a) b) c) Modifikace TiO2 a) rutil b) brookit c) anatas a) b) c)
  • 7. tvrd辿 tvrd辿 vysok叩 tt vysok叩 tt kehk辿 nerozpustn辿 VAZBY V KRYSTALECH 邸tpn辿 nevodie i nevodiv辿 polovodie NaCl (iontov叩) diamant (kovalentn鱈) elektrick叩 mkk辿 i tepeln叩 n鱈zk叩 tt vodivost kujnost ta転nost Au (kovov叩) lesk grafit (van der Waals) nepr哲hlednost
  • 8. DEFINICE Izomorfn鱈 ady Faktory Hranice V箪znam Izomorfie je schopnost atom哲 dvou nebo v鱈ce prvk哲 i jejich skupin vz叩jemn se zastupovat ve struktur叩ch krystal哲. dialogit (Mn) siderit (Fe) v叩penec / CaCO3 IZOMORFIE magnesit (Mg) smithsonit (Zn) M鱈転kov辿 parametry: CaCO3 0,8543 / 74属55' MnCO3 0,8184 / 73属00' FeCO3 0,8184 / 73属00' MgCO3 0,8112 / 72属36' ZnCO3 0,8063 / 72属20'
  • 9. Definice IZOMORFN ADY Faktory Hranice V箪znam FeWO4 (ferberit) (Fe,Mn)WO4 (wolframit) MnWO4 (h端bnerit) krajn鱈 len pechodn箪 len krajn鱈 len ZnS (sfalerit) FeS Izomorfn鱈 ada 炭pln叩 ne炭pln叩 ? jednostrann叩
  • 10. Definice IZOMORFN ADY Faktory Hranice V箪znam Gran叩ty: R32+R23+(SiO4)3 R2+ = Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ 6 z 12 krajn鱈ch len哲 R3+ = Al3+, Fe3+, Cr3+ spessartin Mn/Al almandin Fe/Al pyrop Mg/Al andradit Ca/Fe grosular Ca/Al uvarovit Ca/Cr
  • 11. Definice IZOMORFN ADY FAKTORY Hranice V箪znam MgAl2O4 (spinel) BaSO4 (baryt) Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) (apatit) ada chalkantitu (CuSO4揃5H2O) Skupina skalic: ada hexahydritu (MgSO4揃6H2O) ada melanteritu (FeSO4揃7H2O) F A a) vnitn鱈 b) vnj邸鱈 K geometrick箪 teplota T O chemick箪 tlak R fyzik叩ln鱈 chemick辿 vlastnosti Y krystalizan鱈ho prosted鱈
  • 12. Definice Izomorfn鱈 ady Faktory HRANICE V箪znam 1) homogenita izomorfn鱈 smsi CaMn(CO3)2 (kutnohorit) Izomorfn鱈 sms vs. nov箪 miner叩l pevn箪 roztok inkluze 2) neuspo叩danost izomorfn鱈 (Ca,Mn)CO3 smsi ano 叩sten叩 ne
  • 13. Definice Izomorfn鱈 ady Faktory Hranice VZNAM systematick叩 mineralogie Al2O3 + Cr geotermometry a geobarometry z鱈sk叩v叩n鱈 vz叩cn箪ch prvk哲 polovodie, lasery sfalerit zirkon pyrit Ge Hf Tl
  • 14. DEFINICE Polymorfn鱈 pemny V箪znam & Polytypie Polymorfie je jev, kdy jedna chemick叩 slouenina (prvek) tvo鱈 krystaly ve dvou nebo v鱈ce krystalick箪ch m鱈転k叩ch. C/diamant C/grafit C/fulleren SiO2 / kemen POLYMORFIE kubick箪 hexagon叩ln鱈 tetragon叩ln鱈 CaCO3 / trigon叩ln鱈 kalcit CaCO3 / rombick箪 aragonit
  • 15. Definice POLYMORFN PEMNY V箪znam & Polytypie 870属C 1470属C enantiotropn鱈: SiO2 kemen tridymit cristobalit 属C monotropn鱈: T [属C] C diamant grafit pT diagram modifikac鱈 C p [kbar]
  • 16. Definice Polymorfn鱈 pemny VZNAM & POLYTYPIE indik叩tory geologick箪ch pT podm鱈nek Polytypie ~ speci叩ln鱈 p鱈pad polymorfie; polytypy vznikaj鱈 r哲zn箪mi zp哲soby uspo叩d叩n鱈 2D strukturn鱈ch jednotek, vrstev.
  • 17. Definice Polymorfn鱈 pemny VZNAM & POLYTYPIE indik叩tory geologick箪ch pT podm鱈nek Polytypie ~ speci叩ln鱈 p鱈pad polymorfie; polytypy vznikaj鱈 r哲zn箪mi zp哲soby uspo叩d叩n鱈 2D strukturn鱈ch jednotek, vrstev.
  • 18. metody tradin鱈 metody modern鱈 0 1 0 ANALZA MINERL溺 2 reakce s kyselinami 0 3 rozpustnost ve vod 0 4 barven鱈 plamene 0 5 barven鱈 perliek 0
  • 19. metody tradin鱈 metody modern鱈 Rozpustnost ve vod vt邸ina miner叩l哲 je ve vod nerozpustn叩 ANALZA MINERL溺 ve vod je dobe rozpustn箪 halit (s哲l kamenn叩, NaCl) nitronatrit (ilsk箪 ledek, NaNO3) nitrokalit (sanytr, KNO3) ve vod nepatrn rozpustn辿 kalcit (v叩penec, CaCO3) aragonit (CaCO3) s叩drovec (CaSO4 揃2H2O) 転ivce
  • 20. metody tradin鱈 metody modern鱈 Reakce s kyselinami ANALZA MINERL溺 nejastji se pou転鱈v叩 reakce se zednou kyselinou chlorovod鱈kovou (HCl) k d哲kazu uhliitan哲. pi t辿to reakci se uvoluj鱈 bubliny CO2 (邸umn鱈) reakce prob鱈h叩 u nkter箪ch uhliitan哲 za studena (kalcit, aragonit) jindy je teba 炭lomek miner叩lu v kyselin zah叩t (ve zkumavce) k d哲kazu karbon叩t哲, kter辿 reaguj鱈 s HCl za studena, m哲転eme pou転鱈t m鱈sto HCl b転n箪 kuchysk箪 ocet zlato se rozpou邸t鱈 v luavce kr叩lovsk辿, sms kyseliny dusin辿 (HNO3) a kyseliny chlorovod鱈kov辿 (HCl) 1:3
  • 21. metody tradin鱈 metody modern鱈 Zbarven鱈 plamene ANALZA MINERL溺 erven辿 cihlov箪 v叩pn鱈k Ca purpurov箪 lithium Li karm鱈nov箪 stroncium Sr 転lut辿 転lut箪 sod鱈k Na zelen辿 svtle 転luto zelen箪 baryum Ba zelen箪 m Cu velmi slab zelen箪 antimon Sb modr辿 邸edomodr箪 arsen As fialov辿 bledfialov箪 drasl鱈k K 邸edofialov箪 rtu泥 Hg
  • 22. metody tradin鱈 metody modern鱈 Alkalick辿 kovy v plameni ANALZA MINERL溺
  • 23. ANALZA MINERL溺 metody tradin鱈 metody modern鱈
  • 24. metody tradin鱈 metody modern鱈 Boraxov辿 perliky Nkter辿 miner叩ly m哲転eme dok叩zat zbarven鱈m taveniny boraxu. ANALZA MINERL溺 Jejich taven鱈m s boraxem na oku platinov辿ho dr叩tku z鱈sk叩me charakteristicky zabarvenou kapku boritan哲 - boraxovou perliku
  • 25. metody tradin鱈 metody modern鱈 rentgen-fluorescenn鱈 anal箪za metoda elektronov辿 mikroanal箪zy metody termick辿 anal箪zy ANALZA MINERL溺 infraerven叩 spektrometrie Ramanova spektroskopie atomov叩 spektrometrie
  • 26. LITERATURA 1) Kraus I.: Strukrura a vlastnosti krystal哲. Academia, Praha 1993 ISBN 80-200-0372-X 2) Winter M.: WebElements Periodical Table [online]. Posledn鱈 aktualizace 29. prosinec 2004, [cit. 2005-03-01]. <http://www.webelements.coml> 3) Chadimov叩 V., Chv叩tal M., K端hn J., Matjka D.: Mineralogie pro 邸koly [online]. [cit.2004-16-12] <http://www.natur.cuni.cz/~ugmnz/mineral> 4) Jolyon R.: mindat.org The Mineral Database [online]. c2004 [cit. 2004-12-12] <http://www.mindat.org> 5) Slav鱈k M.: Technick叩 univerzita v Liberci, Katedra chemie [online]. c2005 [cit. 2005-10-01] <http://www.kch.vslib.cz/>