4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «КАРБОНАТЫ, МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ»
Цель работы: изучение класса «Карбонаты» по образцам минералов, пользуясь определителем минералов, научить студентов определять название минералов, их происхождение, кристаллические структуры, сингонии и элементы симметрии. Изучить их генетическое происхождение, основные месторождения и практическое значение.
Задание по работе: с определителя минералов, шкалы Мооса, визуальному изучению физических свойств дать характеристику карбонатам, заполнить таблицу по описанию контрольных образцов минералов и ответить для закрепления полученных знаний на контрольные вопросы.
4.1 Краткие сведения о минералах класса «Карбонаты»
К этому классу относятся минералы – соли угольной кислоты. На долю карбонатов в земной коре приходится около 2% от веса, причем 1,5% из этой части приходится на долю широко распространенного карбоната – кальцита. Общее количество карбонатов – более 60. В структурном отношении все карбонаты относятся к одному островному типу - анионы [СОз]2- представляют собой изолированные радикалы в форме плоских треугольников.
Большинство карбонатов безводные простые соединения, главным образом Са, Мg и Fе с комплексным анионом [СОз]. Менее распространены сложные карбонаты, содержащие добавочные анионы (ОН)-, F - и Сl-. Среди наиболее распространенных безводных карбонатов различают карбонаты тригональной (ряд кальцита) и ромбической (ряд арагонита) сингонии.
Карбонаты, обычно имеют, светлую окраску (белую, розовую, серую и т. д.), исключение представляют карбонаты меди, имеющие зеленую или синюю окраску. Твердость карбонатов около 3-4,5; плотность невелика, за исключением карбонатов Zn, РЬ и Ва.
Важным диагностическим признаком является действие на карбонаты кислот (НС1 и НNОз), от которых они в той или иной степени вскипают с выделением углекислого газа. По происхождению карбонаты осадочные (биохимические или химические осадки) или осадочно-метаморфические минералы. Выделяются также поверхностные, характерные для зоны окисления, и иногда низкотемпературные гидротермальные.
Карбонаты — важнейшие неметаллические полезные ископаемые (кальцит, доломит, магнезит), а также ценные руды на Fе, Zn, РЬ, Сu и другие металлы.
Сущность этого явления сводится к тому, что р-электронная система
бензольного ядра частично оттягивает неподеленные электронные пары атома кислорода гидроксильной группы, в результате чего уменьшается электронная плотность у атома кислорода. Это в свою очередь вызывает дополнительное смещение электронной плотности связи О-Н от водорода к кислороду. При этом водород приобретает кислотные свойства, становится подвижным и реакционно Таким образом, под действием фенола связь атома водорода с кислородом в гидроксильной группе ослабевает.
Благодаря этому фенолы являются более сильными кислотыми, чем алифатические спирты (подробное объяснение я уже писала Вам в другом вопросе) .
Для фенолов характерны реакции по ароматическому кольцу: электрофильного замещения, присоединения, напротив, реакции нуклеофильного замещения гидроксидльной группы у фенолов протекают гораздо труднее, чем у алифатических спиртов.