МетодическОе пособие по проведению практических занятий по предмету

Фосфаты -соли фосфорных кислот. К фосфатам и некото­рым родственным им соединениям относятся около 350 минера­лов, составляющих, однако, менее 1 % от массы земной коры. Не­которые из фосфатов служат важным сырьем для получения ми­неральных удобрений и фосфора.

Силикаты-соли кремневых кислот. К силикатам относится до 800 минералов, составляющих около 75% от массы земной ко­ры. В этот подкласс входят важнейшие породообразующие мине­ралы, слагающие основную массу магматических и метаморфи­ческих пород. Силикаты окрашены пестро. Удельный вес их обыч­но невелик. Твердость в большинстве случаев высокая. Образование силикатов связано преимущественно с остыванием расплавленных масс, и в этом отношении генезис их предшеству­ет почти всем группам минералов земной коры.
Подкласс силикатов делится на ряд групп. В зависимости от способа сочления кремнекислороднқх тетраэдров минералқ подкласса силикатов делятся на следеющие группы:
Островные, кольцевые, цепные, ленточные, листовые (слоевые), каркасовые силикаты.
Общие замечания. В самородном состоянии в земной коре устанавливается свыше 30 химических элементов, главным образом металлов. Сюда же относятся ряд газов и редко встречающиеся элементы в жидком состоянии (ртуть, некоторые амальгамы). На рисунке 61 символы элементов, встречающихся в самородном состоянии, показаны полужирным шрифтом.
Общее весовое значение самородных элементов в земной коре очень невелико (не превышает 0,1 % всей массы земной коры). Из этого количества на долю азота приходится около 0,04 %, кислорода — 0,01–0,02 %. Все остальные элементы, встречающиеся в самородном виде, составляют, следовательно, не больше 0,05 %. Из них в наибольших относительных количествах представлены: водород, аргон, гелий, углерод, сера, золото, элементы платиновой группы, медь и висмут.
Некоторые химические элементы в природе встречаются исключительно или почти исключительно в самородном состоянии и носят название благородных элементов.
К числу их прежде всего относится группа благородных газов: Не, Ne, Ar, Кr; Хe и Rn. Атомы их, как известно, обладают устойчивой двух- и восьмиэлектронной наружной оболочкой, чем и обусловлена их химическая инертность, т. е. неспособность вступать в какие-либо соединения с кислородом, водородом и другими элементами.
Особое положение в таблице занимает также группа благородных металлов (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt и Аu), располагающихся в больших периодах менделеевской таблицы — пятом и шестом. Характерно, что в этих периодах атомные радиусы элементов в вертикальных группах почти тождественны (явление так называемого лантаноидного сжатия атомных объемов). Это обстоятельство играет очень важную роль в химизме этих элементов в природных условиях, особенно в образовании изоморфных смесей для благородных металлов. Металлы платиновой группы, образуя твердые растворы, в месторождениях распространены всегда совместно. Элементы триады Fe, Co, Ni в составе этих минералов занимают обычно подчиненное положение. Еще резче проявлен изоморфизм для Аu и Ag, тогда как Сu в виде твердого раствора в них встречается очень редко.
Из остальных встречающихся в самородном состоянии элементов, расположенных в субпериодах правой части таблицы, чаще других распространены так называемые полуметаллы: As, Sb и Bi. Несмотря на общ­ность некоторых химических свойств этих элементов, они в природе наблюдаются в разных условиях. Лишь иногда мышьяк и сурьма дают интерметаллическое соединение AsSb (аллемонтит).
Для углерода характерно нахождение его в двух различных по кристаллическому строению модификациях. Самородная сера в главной своей массе возникает путем частичного окисления H₂S, реже при восстановлении SO₂, а также некоторых сернокислых и органических соединений, богатых серой.
Собственно самородные элементы составляют чуть более 30 минеральных видов. Некоторые элементы, как известно, устанавливаются в двух или более полиморфных модификациях (алмаз, графит, α-сера, β-сера и др.). Большинство элементов, кроме того что встречаются в чистом виде, образуют твердые растворы друг с другом, например: электрум (Аu,Ag), палладистая платина (Pt,Pd), рассматриваемые соответственно в качестве разновидностей золота и платины.
Распространены также чрезвычайно близкие по свойствам к металлам интерметаллические соединения, обладающие стехиометрическими формулами и характеризующиеся своими особенностями кристалличе­ской структуры (например, мальдонит Au₂Bi, нигглиит PtSn, аурикуприд Сu₃Au, кабриит Pd₂СuSn, потарит PdHg и др.). Кроме стехиометриче­ских соединений среди интерметаллидов встречаются и соединения переменного состава, например тетраферроплатина (Pt,Fe)Fe, полярит Pd(Pb,Bi), хатыркит (Cu,Zn)Al₂ и др.
Общее число минеральных видов (за счет главным образом интерметаллидов), относящихся к данному разделу, превышает 100, т. е. оно значительно больше, чем число элементов, в них входящих. Количество искусственно получаемых интерметаллических соединений достигает огромной цифры.