Ταξινόμηση ορυκτών. Θεόφραστος κατάλογο ορυκτών.

Transcript

1 Ταξινόμηση ορυκτών

2 Ταξινόμηση ορυκτών Θεόφραστος κατάλογο ορυκτών. Ταξινομήσεις με βάση τη μορφή, φυσικές ιδιότητες, χημ. σύσταση. Cronstedt (1758), χημική ταξινόμηση. Berzelius,, Rose, Dana. Γενετικές, γεωχημικές, κρυσταλλοχημικές.

3 Πως χωρίζονται τα ορυκτά σε ομάδες; Ανάλογα με τη χημική τους σύσταση Και κυρίως ανάλογα με το ανιόν ή την ανιοντική ομάδα τους

4 Για ποιο λόγο τέτοια ταξινόμηση; 1. Τα Τα ορυκτά με ίδιο ανιόν ή ανιοντική ομάδα έχουν περισσότερες ομοιότητες από αυτά που έχουν ίδιο κατιόν. Πχ. τα ανθρακικά (ασβεστίτης CaCO CO 3, σμισθωνίτης ZnCO 3 ) μοιάζουν περισσότερο απ ότι τα ορυκτά του χαλκού (χαλκοπυρίτης CuFeS 2, κυπρίτης Cu 2 O)

5 2. Τα Τα ορυκτά με ίδιο ανιόν ή ανιοντική ομάδα τείνουν να βρίσκονται στο ίδιο γεωλογικό περιβάλλον. Πχ. Τα σουλφίδια βρίσκονται συνήθως σε φλεβικά κοιτάσματα ή κοιτάσματα αντικαταστάσεως και τα πυριτικά βρίσκονται στα πετρώματα του στερεού φλοιού της γης.

6 3. Η ταξινόμηση αυτή συμφωνεί με την ταξινόμηση που χρησιμοποιείται σήμερα για τις ανόργανες ενώσεις.

7 Ταξινόμηση ορυκτών Η χημική σύσταση από μόνη της δεν μπορεί να χαρακτηρίσει ένα ορυκτό. Απαιτείται και η εσωτερική δομή του. Ακτίνες Χ. Κρυσταλλοχημική ταξινόμηση.

8 Ταξινόμηση ορυκτών ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΚΑΤΑ BERZELIUS I. Αυτοφυή στοιχεία II. Σουλφίδια (+Θειοάλατα Θειοάλατα) ΙΙΙ. Οξείδια+Υδροξείδια IV. Αλογονίδια V. Ανθρακικά, Νιτρικά, Βορικά, Ιωδικά VI. Θειϊκά, Χρωμικά, Μολυβδαινικά, Βολφραμικά VII. Φωσφορικά, Αρσενικικά, Βαναδινικά VIII. Πυριτικά

9 Ποιες είναι οι ομάδες; 1. Αυτοφυή 2. Σουλφίδια 3. Οξείδια 4. Αλογονίδια 5. Ανθρακικά 6. Νιτρικά 7. Βορικά 8. Φωσφορικά 9. Θειϊκά 10. Βολφραμικά 11. Πυριτικά Χρυσός Au Γαληνίτης PbS Αιματίτης Fe 2 O 3 Αλίτης NaCl Ασβεστίτης CaCO 3 Νίτρο KNO 3 Βόρακας Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 8H 2 O Απατίτης Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH,F,Cl) Βαρύτης BaSO 4 Βολφραμίτης (Fe,Mn)WO 4 Ολιβίνης (Mg,Fe) 2 SiO 4

10 Ταξινόμηση ορυκτών Κλάσεις (ανάλογα με τη χημική σύσταση και τη δομή). Υποκλάσεις (Πυριτικά, νησο-, κυκλο-, φυλλο- κλπ.). Ομάδες (Αστριοι). Σειρές (Αλκαλιούχοι άστριοι). Είδος (Μικροκλινής) Ποικιλία ή υποείδος (Αμαζονίτης).

11 Ταξινόμηση ορυκτών Ονοματολογία Όνομα από ελληνικά ή λατινικά (ορθόκλαστο, μικροκλινής). Όνομα ερευνητού (βρουσίτης) Τοπωνύμια (ανδαλουσίτης) Χημική σύσταση (ασβεστίτης, χρωμίτης).

12 Ταξινόμηση ορυκτών Αυτοφυή Μεταλλικά (μεταλλικός δεσμός) Ημιμεταλλικά+μη μη μεταλλικά (ομοιοπολικός) Σουλφίδια Μερικά με μεταλλικό τα περισσότερα με ομοιοπολικό Κάποια με ιοντικό. Λοιπές τάξεις λίγο-πολύ με ιοντικό

13 Ταξινόμηση ορυκτών Οξείδια+Υδροξείδια Υδροξείδια+Αλογονίδια - Συσσωμάτωμα θετικών και αρνητικών ιόντων. Λοιπές τάξεις σύνθεση ανιοντικών ομάδων, π.χ. ανθρακικά ΧΟ 3, θειϊκά SO 4, φωσφορικά PO 4, πυριτικά SiO 4 κλπ.

14 Αυτοφυή στοιχεία

15 Αυτοφυή στοιχεία 1. Μεταλλικά στοιχεία Au, Ag, Cu, Pb,, Pt, Os, Ir,, Fe 2. Ημιμεταλλικά στοιχεία As, Sb,, Bi 3. Μη μεταλλικά στοιχεία S, C ( ιαμάντι( ιαμάντι, Γραφίτης)

16 Μεταλλικά στοιχεία ΟμάδαΟμάδα Χρυσού (Au, Ag, Cu, Pb) ΟμάδαΟμάδα Λευκοχρύσου (Pt, Ir,, Os) ΟμάδαΟμάδα Σιδήρου (Fe, Fe-Ni)

17 Ημιμεταλλικά στοιχεία Αρσενικό (As) Αντιμόνιο (Sb) Βισμούθιο (Bi) Αρσενικό Αντιμόνιο Βισμούθιο

18 Μη μεταλλικά στοιχεία (S) Θείο (C) Διαμάντι (C) Γραφίτης Διαμάντι Γραφίτης Θείο

19 Σουλφίδια, Θειοάλατα

20 ΣΟΥΛΦΙΔΙΑ A m X p A = μέταλλο μικρό άτομο X = S (As( As, Sb, Bi, Se, Te) μεγάλο άτομο

21 Α 2 Χ Ακανθίτης Ag 2 S Χαλκοσίνης Cu 2 S Α 3 Χ 2 Βορνίτης Cu 5 FeS 4 ΑΧ Γαληνίτης PbS Σφαλερίτης ZnS Χαλκοπυρίτης CuFeS 2 Εναργίτης Cu 3 AsS 4 Τετραεδρίτης Cu 12 SbS 13 Νικελίνης NiAs Μαγνητοπυρίτης Fe 1-x S Μιλλερίτης NiS Κινναβαρίτης HgS Κόκκινη σανδαράχη AsS

22 Α 2 Χ 3 Κίτρινη σανδαράχη As 2 S 3 Αντιμονίτης Sb 2 S 3 ΑΧ 2 Σιδηροπυρίτης FeS 2 Μαρκασίτης FeS 2 Μολυβδενίτης MoS 2 Αρσενοπυρίτης FeAsS Κοβαλτίνης CoAsS Σκουτερουδίτης CoAs 3 Καλαβαρίτης AuTe 2 Συλβανίτης (Au,Ag)Te 2 Α 3 Χ 4 Πυραργυρίτης Ag 3 SbS 3 Προυστίτης Ag 3 AsS 3

23 Δεσμός: Δομή: Φως: Σκληρότητα: : 1-6,51 Ιοντικός (σε μερικά απλά σουλφίδια) Ομοιοπολικός (στον καθαρό ZnS) Μεταλλικός (σε άλλα σουλφίδια που είναι κράματα) Παρόμοια σε σουλφίδια και θειοάλατα Αδιαφανή ή με πολύ μεγάλο δείκτη διάθλασης

24 Οξείδια, Υδροξείδια

25 ΟΞΕΙΔΙΑ A Ο χ m A = μέταλλο Ιοντικός δεσμός Μερικά οικονομικά ορυκτά (Fe, Mn, Al, Sn, Cr)

26 Α 2 Ο Πάγος Κυπρίτης Η 2 Ο Cu 2 O ΑO Περίκλαστο MgO Ψευδαργυρίτης ZnO Ομάδα Αιματίτη Α 2 Ο 3 Αιματίτης Fe 2 Ο 3 Ιλμενίτης FeTiΟ 3 Κορούνδιο Al 2 Ο 3 Ομάδα Ρουτιλίου ΑΟ 2 Ρουτίλιο TiΟ 2 Ανατάσης TiΟ 2 Βρουκίτης TiΟ 2 Κασσιτερίτης SnΟ 2 Πυρολουσίτης MnΟ 2 Ουρανινίτης UΟ 2

27 Σπινέλλιοι Α 2+ Β 3+ 2 Ο 4 Α = μέταλλο 2+ (Α.Σ.=4) (Mg, Fe, Zn, Mn, Ni) B= μέταλλο 3+ (Α.Σ.=6) (Al, Fe, Cr, Mn) Σπινέλλιος MgAl 2 Ο 4 Μαγνητίτης FeFe 2 Ο 4 Χρωμίτης FeCr 2 Ο 4 Φρανκλινίτης ZnFe 2 Ο 4

28 ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΑ Βρουσίτης Mg(OH) 2 Μαγγανίτης MnO(OH) Γκαιτίτης FeO(OH) Λειμωνίτης FeO(OH).nH 2 O Βωξίτης Γκιψίτης Al(OH) 3 Μπαιμίτης AlO(OH) Διάσπορο AlO(OH)

29 Αλογονίδια

30 ΑΛΟΓΟΝΙΔΙΑ AX p A = μέταλλο X = F, Cl,, Br, I

31 Αλογονίδια ΑX Αλίτης NaCl Συλβίνης KCl Χλωραργυρίτης AgCl ΑX 2 Φθορίτης CaF 2 Ατακαμίτης Cu 2 Cl(OH) 3 Α X m p Κρυόλιθος Na 3 AlF 6

32 Αλογονίδια F, Cl,, Br, I: Μεγάλα ιόντα Σθένος: -1 Πολώνονται εύκολα Όταν ενώνονται με μεγάλα κατιόντα (K, Na, Ca) Ιοντικός δεσμός Υψηλότερη συμμετρία (Κυβικό)

33 Ανθρακικά

34 ΑΝΘΡΑΚΙΚΑ ACO 3 A = μέταλλο

35 2+ Ανθρακική ρίζα (CO 3 ) 2+ Α.Σ. = / 3-2 / 3

36 Ομάδα Ασβεστίτη Τριγωνικό Ασβεστίτης CaCO 3 Μαγνησίτης MgCO 3 Σιδηρίτης FeCO 3 Ροδοχρωσίτης MnCO 3 Σμιθσωνίτης ZnCO 3

37 Ομάδα Αραγωνίτη Ρομβικό Αραγωνίτης CaCO 3 Κερουσίτης PbCO 3 Βιθερίτης BaCO 3 Στροντιανίτης SrCO 3

38 Ομάδα Δολομίτη Τριγωνικό Δολομίτης CaMg(CO ) 3 2 Ανκερίτης CaFe(CO ) 3 2

39 Ανθρακικά με (ΟΗ) Μονοκλινές Μαλαχίτης Cu CO (OH) CuCO 3.Cu(OH) 2 Αζουρίτης Cu (CO ) (OH) CuCO 3.Cu(OH) 2

40 ΘΕΙΪΚΑ ASO 4 A = μέταλλο

41 Θειϊκή ρίζα (SO 4 ) Α.Σ. = 4

42 Θειικά ΑSO 4 Βαρύτης BaSO 4 Ανυδρίτης CaSO 4 Αγγλεσίτης PbSO 4 Σελεστίνης SrSO 4 ΑSO 4.Η 2 Ο Γύψος Χαλκανθίτης Εψομίτης CaSO 4.2Η 2 Ο CuSO 4.5Η 2 Ο MgSO 4.7Η 2 Ο

43 Πυριτικά ορυκτά

44 Τετράεδρο πυριτίου Si 4+ = 0,39 Å O 2- = 1,40 Å R Si /R O = 0,28 Α.Σ. = 4

45 Τετράεδρο πυριτίου

46 Τετράεδρο πυριτίου O Si 4+

47 Πολυμερισμός ένα κοινό οξυγόνο

48 Πολυμερισμός δύο κοινά οξυγόνα

49 Πολυμερισμός τρία κοινά οξυγόνα

50 Πολυμερισμός τέσσερα κοινά οξυγόνα

51 Πυριτικά ορυκτά Νησοπυριτικά Σωροπυριτικά Κυκλοπυριτικά Ινοπυριτικά Φυλλοπυριτικά Τεκτοπυριτικά

52 Νησοπυριτικά (SiO ) 4-4 Si:O 1:4

53 Νησοπυριτικά

54 Νησοπυριτικά Ολιβίνης (Fe,Mg) 2 SiO 4 Γρανάτης Mg 3 Al 2 (SiO 4 ) 3

55 Σωροπυριτικά (Si O ) Si:O 2:7

56 Σωροπυριτικά Επίδοτο Ca (Fe,Al)AlO(SiO 4 )(Si 2 O 7 )(OH)

57 Κυκλοπυριτικά (Si O ) Si:O 1:3

58 Κυκλοπυριτικά Βύρηλλος Be Al Si O

59 Ινοπυριτικά

60 Ινοπυριτικά Πυρόξενοι (Si:O = 1:3) Ενστατίτης MgSiO 3 Βρονζίτης (Mg,Fe) Fe)SiO 3

61 Ινοπυριτικά Αμφίβολοι (Si:O = 4:11) Τρεμολίτης Ca Mg Si O (OH) Κεροστίλβη (Na,K)Ca 2 (Mg,Fe,Al) 5 (Si,Al) 8 O 22(OH) 2

62 Φυλλοπυριτικά Si:O 2:5

63 Φυλλοπυριτικά Μοσχοβίτης KAl (AlSi )O (OH) Τάλκης )O 10 Mg Si O (OH)

64 Τεκτοπυριτικά Si:O 1:2

65 Τεκτοπυριτικά Χαλαζίας SiO 2 Αστριος KAlSi O 3 8

66 ΣΘΕΝΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

67 Στοιχείο Σθένος H Υδρογόνο +1 K Κάλιο +1 Li Λίθιο +1 Na Νάτριο +1 Ba Βάριο +2 Be Βηρύλλιο +2 Ca Ασβέστιο +2 Cu Χαλκός +2 Hg Υδράργυρος +2 Fe Σίδηρος +2, +3 Mg Μαγνήσιο +2 Mn Μαγγάνιο +2 Pb Μόλυβδος +2 Zn Ψευδάργυρος +2

68 Στοιχείο Σθένος Al Αργίλιο +3 As Αρσενικό +3 Cr Χρώμιο +3 Sb Αντιμόνιο +3 C Άνθρακας +4 Mo Μολυβδαίνιο +4, +6 Si Πυρίτιο +4 Ti Τιτάνιο +4 P Φώσφορος +5

69 Στοιχείο Σθένος Cl Χλώριο -1 F Φθόριο -1 O Οξυγόνο -2 S Θείο -2, +6 Ρίζα Σθένος ΟΗ Υδροξύλιο -1 ΝΟ 3 Νιτρική ρίζα -1 CO 3 Ανθρακική ρίζα -2 SO 4 Θειική ρίζα -2 PO 4 Φωσφορική ρίζα -3