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.
Окси́д ме́ди(II) (окись меди) CuO — оксид двухвалентной меди. Кристаллы чёрного цвета, в обычных условиях довольно устойчивые, практически нерастворимые в воде. В природе встречается в виде минерала тенорита (мелаконита) чёрного цвета.
Кристаллическая решётка оксида меди характеризуется следующими параметрами: моноклинная сингония, пространственная группа C2h, параметры ячейки a = 0.46837(5) нм, b = 0.34226(5) нм, c = 0.51288(6) нм, α = 90°, β = 99,54(1)°, γ = 90°. Атом меди окружён четырьмя атомами кислорода и имеет искажённую плоскую конфигурацию.
SiO₂
Mr(SiO₂) = 28 + 16·2 = 60
w(O) = 16 ·2 \ 60 = 0,53 или 53%
CaCO₃
Mr(CaCO₃) = 40 + 12+ 16·3 = 100
w(O) = 16 ·4 \ 100 = 0,64 или 64%
CaO
Mr(CaO) = 40+16= 56
w(O) = 16 ·1 \ 56 = 0,286 или 28,6%
Fe₃O₄
Mr(Fe₃O₄) = 56·3 + 16·4 =232
w(O) = 16 ·4\ 232 = 0,276 или 27,6%