Kristallografiya, kristallokimyo va mineralogiya

Nazorat uchun savollar.
1. Metall va metall qotishmalarining hosil bo‘lishi.
2. Elektron texnika materiallarini shakillantirishi.
3. Metall va metall qotishmalarini tuzilishini izoxlovchi misol-lar.
4. Sof tug‘ma metallarning turlari.
5. Kumush-mis sistemasining qattiq eritma hosil qilishi.


23-мавзу. Чексиз анион радикал ўлчамли – занжирли, тасмали ва каркасли силикатлар. Таснифланиш асослари ва белгилари.

Silikatlar kristallokimesida radikal, anion, halqa, zanjir, tasma va karkas terminlaridan keng foydalaniladi. Asosiy radikal, anion yoki gruppa sifatida kremniykislorod tetraedrlari tushuniladi.

Rentgenografiya usuli asosida o‘tkazilgan tadqiqotlar natijasida har bir kremniy atomining to‘rtta kislorod atomi oralig‘ida joylashganligi tasdiqlandi. Kislorod atomlari tetraedrning to‘rt qirrasida joylashgan bo‘lib, ular oralig‘ida kremniy atomlari turadi.
SiO₄-tetraedrlari bir-birlari bilan bir, ikki, uch va to‘rt kislorod atomlari orqali ulangan bo‘lishi mumkin. Agar tetraedrlar bir-birlari bilan umumiy kislorodga ega bo‘lmasalar, u holda bir-biridan ajralgan tetraedrlarga ega bo‘lgan struktura paydo bo‘ladi. Bundan tashqari bir nechta tetraedr bir-biri bilan birikib, xalqa hosil qilishi mumkin va bu xalqalar umumiy kislorod bilan bog‘lanmagan bo‘lishi mumkin. Bunday holatda silikatlarning orolsimon strukturasi paydo bo‘ladi. Misol tariqasida forsterit Mg₂SiO₄ yoki sirkon ZrSiO₄ strukturalarini keltirish mumkin.
Agar ikki tetraedr bir umumiy kislorod atomi bilan birikkan bo‘lsa, silikatlarning Si₂O₇ radikaliga ega bo‘lgan strukturasi paydo bo‘ladi. Misol tariqasida okermanit Ca₂MgSi₂O₇ yoki gelenit Ca₂Al₂SiO₇ ctrukturalarini ko‘rsatish mumkin.
Tetraedr SiO₄ ikki umumiy kislorod atomlariga ega bo‘lsa, u holda trigonal halqa paydo bo‘ladi. Bunday halqa benitoit BaTiSi₃O₉ mineraliga hos.
Halqalar tetragonal yoki geksagonal ko‘rinishda bo‘lishi mumkin. Masalan, bunday halqa berill Be₃Al₂Si₆O₁₈ mineralida uchraydi.
Enstatit Mg₂Si₂O₆ mineralida tetraedrlar ikki kislorod atomi bilan uzluksiz bog‘langan. Natijada cheksiz zanjir yoki zanjirsimon silikat hosil bo‘ladi. Bunday tuzilish monoklin va rombik shakllarda kristallanuvchi piroksen guruhi minerallari uchun o‘ta hos.
Agar SiO₄ tetraedri boshqa uch tetraedr bilan umumiy kislorod atomlari orqali bog‘langan bo‘lsa, u holda uzluksiz varaq hosil bo‘ladi. Bunday struktura tipi slyudasimon minerallar - talk, serpentin, kaolinit, muskovit, biotit, xlorit, glaukonitlarga hos.
Nihoyat, agar tetraedr boshqa to‘rt tetraedr bilan kislorod atomlari orqali bog‘langan bo‘lsa cheksiz uch o‘lchamli karkas hosil bo‘ladi. Adabiyotda bunday struktura tipini to‘qimasimon silikatlar deb ham ataladi. Bunday struktura tipi sodalit mineraliga ta’luqli. Ularda albatta (Si,Al)₂O₄ - radikali bo‘lishi shart.
Quyida biz silikat strukturalari tipiga oid jadvalni keltiramiz.

Jadval 1
Silikatlar tasnifi

№№	Sinf	SiO4 tetra-edrlarini tabakalari	SiO4 tetraedr-larining bog‘lanishi	4(Si+Al) ga kislorod atomlar soni	Misollar
1.	Ajralgan tetraedrli silikatalar	Alohida tetraedrlar	0	16	Mg2SiO4 forsterit
2.	Ajralgan grup-pa tetraedrli silikatlar	Kapishti-rilgan tetraedrlar	1	14	Ca2MgSi2O7 okeramanit
3.	Halqali silikatlar	Halqa	2	12	BaTiSi3O9 benitoit
4.	Zanjirli silikatlar	Zanjir	2	12	Mg2Si2O6 enstatit
5.	Varaqli silikatlar	Varak	3	10	Mg3Si4O10 (OH)2 talk
6.	Karkasli silikatlar	Karkas	4	8	KSiAlO4 kaliofilit

Quyidagi jadvallarda kaolinit Al₂O₃^.2SiO₂^.2H₂O, talk Mg₃(OH)₂Si₄O₁₀ va pirofilitlardagi Al₂(OH)₂Si₄O₁₀ atomlar qavatlari keltirilgan.
Jadval 2
Kaolinit Al₂O₃^.2SiO₂^.2H₂O, talk Mg₃(OH)₂Si₄O₁₀ va pirofilit Al₂(OH)₂Si₄O₁₀ atom qavatlari

Qavat lar	O+ON-ionlari bilan koordi-natsiyasi	Kaolinit Al2O32SiO22H2O	Talk Mg3(OH)2Si4O10	Pirofilit Al2(OH)2Si4O10
1		O6	O6	O6
2	Tetraedrli	Si4	Si4	Si4
3		O4(OH)2	O4(OH)2	O4(OH)2
4	Oktaedrli	Al4	Mg6	Al4
5		(OH)6	O4(OH)2	O4(OH)2
6	Tetraedrli	-	Si4	Si4
7		-	O6	O6
8		-	O6	O6
9	Tetraedrli	-	Si4	Si4
10		-	O4(OH)2	O4(OH)2
11	Oktaedrli	-	Mg6	Al4
12		-	O4(OH)2	O4(OH)2
13	Tetraedrli	-	Si4	Si4
14		-	O6	O6
1		O6	O6	O6

Nazorat uchun savollar.
1. Anion radikal o‘lchamli silikatlar.
2. Orolli, zanjirli silikatlar.
3. Cheksiz anion radikal o‘lchamli zanjirli silikatlar.
4. Cheksiz anion radikal tasmali silikatlar.
5. Cheksiz anion radikal karkasli silikatlar.


24-мавзу. Кординацион принцип ва унинг металл ва металл қотишмаларининг шаклланишидаги роли. Кординацион сон ва атомларнинградиуслари орсидаги ўзаро боғлиқлик.

Er qobig‘ida kam uchraydigan elementlarning ko‘pchiligi tabiatda sodir bo‘ladigan geokimyoviy protsesslar ta’siri ostida mineral moddalarning ruda konlari deb ataladigan juda boy uyumlarini hosil qiladi. Agar mana shu sanoat uchun nihoyatda qimmatli metallarni qazib olish foydali bo‘lgan konlarini vujudga keltiruvchi o‘sha geokimyoviy protsesslari bo‘lmaganida, texnika va madaniy xozir shunchalik katta taraqqiyotga erisha olmasdi. Unda juda ko‘p minerallarni jinslardan laboratoriya sharoitlarida ajratib olinib, ularni juda ham qimmatli metallar deb hisoblanar edi. Vanadiy, seziy, galliy kabi metallar klarkining simob, vismut, kumush, oltin va boshqa elementlarining klarkidan bir necha martta ortiq ekanligi juda ham xarakterlidir. Birok ular juda ko‘p qimmatli xususiyatlarga ega bo‘lishiga qaramasdan, kishilarning xayotiy turmushida qo‘llanilmagan, chunki ularning sanoat- bob miqdorda to‘plangan konlari tabiatda nihoyatda kam uchraydi.

Og‘ir metallarning tabiiy birikmalari asosan bir muncha sodda birikmalardir. Shu elementlarning bir qismi (Fe, Mn, Sn, Cr, W, Nb, Ta, Th, U) ko‘prok kislorodli birikmalar bo‘lib, tarqalgan holda boshqa ko‘p elementlar (Fe, Ni, Co, Zn, Cu, Rb, Mo, Be, Ag va boshqalar) asosan oltingugurtli, margemushli va surmali birimalar uyumlari bo‘lib topiladi.
Er kobog‘ida kimyoviy elementlarning tarqalishida atom klarklari bilan o‘zi ishtirok etadigan minerallarning soni orasida P.P. Fillipenko ko‘rsatishicha, ba’zi to‘g‘ri (simbat) bog‘lanish bor bo‘lib, ayrim elementlargina bundan mustasnodir.
Bu ko‘prok kichik atom og‘irligiga ega bo‘lgan elementlar uchun hosdir.

Element	Atom klarki	Minerallar-ning soni	Element	Atom klarki	Minerallarni soni
O	53,39	1221	Fe	1,31	170
H	17,25	798	K	1,05	43
Si	16,11	377	C	0,51	194
Al	4,80	268	Ti	0,22	30
Na	1,82	100	Cl	0,10	67
Mg	1,72	105	F	0,07	50
Ca	1,41	194

Juda ko‘p og‘ir metallar bunday bog‘lanishni borligi bilinmaydi. Masalan, yer qobig‘idagi atom klarki selen klarkiga qaraganda taxminan 100 marta kam bo‘lgan tellur tabiiy sharoitlarda 40ga yaqin alohida minerallar hosil qiladi, ayni bir vaqtda selenning hammasi bo‘lib 28 minerali ma’lum, u ham bo‘lsa asosan oltingugurt bilan assotsiatsiyada uchraydi. Qo‘rg‘oshin klarkiga qaraganda atom klarki 50 martta ortiq bo‘lgan ruxning 26 mineralini bilganimiz holda qo‘rg‘oshinniki 130ga yaqin.

Kimyoviy elementlarning Mendeleev davriy sistemasida belgilab quyilgan va o‘sha elementlarning ion tuzilishi bilan bog‘liq bo‘lgan kimyoviy xususiyatiga muvofikdir. Xususiyati bir hil, ion tuzilishi bilan katta-kichikligi o‘xshash, lekin eritma yoki erib to‘lgan qotishmadagi konsentratsiyasi har hil bo‘lgan kimyoviy elementlar uchun kristallanish paytida konsentratsiyasi ko‘prok bo‘lgan elementning asosiy strukturani hosil qilishi, konsentratsiyasi kamroq bo‘lgan elementning shu strukturaga erigandek bo‘lib kirishi mutlako tabiiydir. Mana shu element ionlarining tuzilishi va katta kichikligi bilan o‘ziga o‘xshab ketadigan boshqa element bo‘lmagan muxitda har qancha kam miqdorda bo‘lsa ham kristallanish paytida o‘zicha alohida birikma hosil qilishi kerak.
Ikki valentli margenetsning asosiy massasi minerallar tarkibiga ikki valentli temir bilan kalsiyga izomorf aralashma bo‘lib kirgan bir paytda, to‘rt valentli marganetsning doimo alohida birikma hosil qilishi juda ham yaqqol ko‘rinadi. Rubidiy,skandiy,gafniy,indiy, reniy
kabi kichik atom klarklariga ega bo‘lgan va boshqa elementlarning tabiatda mutlako alohida minerallar hosil kilmay, boshqa elementlarga izomorf aralashma sifatida bo‘lib, tarqoq holatda topilishi ham shu bilan tushintiriladi. Bu ko‘prok ancha keng tarqalgan selen, vanadiy, seziy, kadmiy kabi elementlarga ham taalluqlidir.