矿物的化学成分和内部结构2.pptx

矿物的化学成分和内部结构矿物的化学成分和内部晶体结构矿物的物理性质和化学性质矿物中离子、分子或原子在晶体内的分布规律 ?一、地壳的化学成分 人们一直想了解地壳中元素的分布情况各种元素占的比例。美国科学克拉克根据采自全球地5159个样品分析结果计算出了16km厚地壳内50种元素的平均质量百分含量，以克拉克值来表示。 克拉克值—元素在地壳中的平均质量的百分比（元素的丰度）。?Ｏ46.30Na2.63前两位74.45％Ｓi28.15K2.09前四位88.31％Al8.23Mg2.33前十位99.96％Fe5.63Ti0.57??Ca4.15H0.15??地壳主要元素克拉克值研究元素克拉克值的矿物学意义 地壳中元素的丰度反映的是地壳的平均化学成分，决定着地壳中各种地质作用过程的总的地质背景。元素的丰度在一定意义上影响着元素在成岩成矿作用中的浓度，从而支配着矿物的生成。1.地质作用各种元素的浓度受丰度的限制。2.丰度值高的元素形成矿物种类也多。O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg八种元素占地球总质量的98.59%，它们构成的矿物种占已知矿物种数的绝大部分。二、元素的离子半径及离子类型1、离子半径的几个规律阴离子半径一般较大，阳离子一般较小在周期表上，同一族元素的离子半径自上而下，随周期数增加而加大核外电子数不变，同一周期，自左向右，半径迅速变小La系（La～Lu）收缩现象。2、元素的离子类型 惰性气体型离子 （ns2np6，1s2） 铜型离子 （ns2np6nd10） 过渡型离子（ns2np6nd1-9） 惰性气体型离子 （ns2np6，1s2）1、哪些属于此类型？（在周期表中的分布）ⅠⅠⅡⅢⅠ-惰性气体型离子区；2、特点：外电子层轨道满（ns2np6，1s2），不易变价；元素的电负性小，趋于形成离子键；常形成卤化物、氧化物或含氧盐；萤石（CaF2)石英（SiO2)方解石（CaCO3)钾长石（K[AlSi3O8]) 铜型离子 （以Cu＋为代表）1、哪些属于此类型？（在周期表中的分布）ⅠⅠⅡⅢⅡ-铜型离子区；2、特点：外电子层轨道满（ ns2np6nd10 ； ns2np6nd10 （n+1）s2），不易变价；元素的电负性较大，趋于形成共价键；常形成硫化物或含硫盐，辉铜矿（Cu2S)方铅矿（PbS)闪锌矿（ZnS） 过渡型离子（ns2np6nd1-9）1、哪些属于此类型？（在周期表中的分布）ⅠⅠⅡⅢⅢ过渡型离子区2、特点：外电子层轨道不满，易变价；（Fe2+和Fe3+)电负性介于以上二者之间，键性趋于过渡；元素最外层电子接近8的，易与氧结合，即亲氧性强，元素最外层电子接近18的，易与硫结合，即亲硫性强；此种离子构成的化合物常呈现一定的颜色，故称其为色素离子或致色离子(如Cr3＋使红宝石致红色，翡翠致绿色等）不同价态的同种元素可能分属不同的离子类型 过渡型离子≠过渡元素离子注意三、矿物的化学键、晶格类型及性质键型离子键共价键 金属键分子键晶格类型离子晶格原子晶格金属晶格分子晶格常见实例石盐萤石方解石金刚石自然铜自然金自然硫雄黄质点间结合力一般较强很强中等（由自由电子联结）较弱矿物性质硬度中－高透明，玻璃光泽硬度高透明，金刚光泽低－中，延展性强；不透明，金属光泽很低不透明－半透明，玻璃光泽四、矿物的化学式1、矿物化学式的表示方法实验式：表示组成矿物的元素种类及其原子数之比? 仅表示出组成矿物的元素种类及其原子数之比? 忽略了矿物中的次要组分? 不能反映原子在矿物结合中的关系。黄铁矿 FeS2 绿柱石 Be3Al2Si6O18或3BeO ? Al2O3 ? 6SiO2 晶体化学式: 表明矿物中各组分的种类及数量比及 其在矿物结构中的占位石膏 Ca[SO4]?2H2O 绿柱石 Be3Al2[Si6O18]矿物的晶体化学式可以反映出成分与结构的关系! 2、晶体化学式的写法 阳离子写在化学式的开始，在复盐中的阳离子要用碱性 的强弱顺序排列 CaMg［CO3］； 阴离子接着写在阳离子的后边，络阴离子则要用［］括起来 附加阴离子通常写在主要阴离子或络阴离子的后面,如白云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2 写法含水化合物的水分子写在化学式的最后面，并用“?”把它与矿物中的其它组份分开。当含水量不定时，常用nH2O或aq表示，如蛋白石SiO2 ? nH2O互为类质同象的离子用( )括起来，并按其含量由多到少的顺序排列，中间用逗号隔开，如闪锌矿(Zn,Fe,Cd)S五、水在矿物中的存在形式根据水是否参加矿物晶格而把水分为三类不参加矿物晶格的水：吸附水参加矿物晶格的水：结晶水和结构水过渡类型的水：层间水和沸石水吸附水　中性水，不带电荷，不进入矿物晶体结构，存在于矿物的表面、裂隙中，失水温度很低（0-110℃之间）。含量不固定，随环境温度和湿度