Неоднорідність хімічних зв’язків у кристалічній структурі зростає в наступній послідовності

1. Типово координаційні структури із однорідним розподілом зв’язків за типом і силою в межах ґратки.
2. Координаційні кластерні із просторовими неоднорідностями в силі/ступені іонності-металічності ковалентних зв’язків між кристалохімічними позиціями.
3. Гетеродесмічні із аніонними комплексними групами.

<SPAN STYLE="font-family: Times New Roman"> </SPAN>До одного структурного типу належать мінерали, що мають одну просторову групу і однаковою стехіометрією хімічного складу.

Кристалічна структура мінералу характеризується:

1) стехіометрією хімічної сполуки, тобто кількістю та співвідношенням атомів різного сорту, що формують її структуру

а) сполуки типу A₂X, AX, AX₂, A₂X₃, в яких A є металом–катіоном, а X – неметалом–аніоном (звичайно кисень, сірка, хлор, фтор)

б) сполуки типу A_kB_nX_m. Прикладом є стехіометрія шпінелей AB₂X₄;

в) сполуки із комплексними аніонами типу A_kB_nC_m[Y_hX_g]_r;

2) типом хімічного зв’язку;

а) гомодесмічні;

i) металічні;

ii) іонні;

iii) ковалентні;

б) гетеродесмічні;

в) молекулярні кристали

3) координацією атомів;

4) орієнтацією координаційних поліедрів стосовно один одного;

5) кількістю кристалохімічних позицій, що розрізняються за пунктами 2-4

Мінерал

Формула

Тип симетрії

Просторова група (номер в Міжнародних кристалографічних таблицях)

Кальцит

CaCO3

триклінний

R-3c(167)

Бібліографічні дані:

a

4.9688

a

90°

Ca

C

O

b

4.9688

b

90°

X

0.25586

c

17.000

g

120°

Y

Z

0.25

0.25

U(1,1)

0.01074

0.0094

0.01257

U(2,2)

0.01074

0.0094

0.02368

U(3,3)

0.01038

0.01086

0.0210

U(1,2)

0.00537

0.0047

0.01184

U(1,3)

-0.0040

U(2,3)

-0.0080

Галіт

NaCl

кубічний

Fm-3m (225)

Na

Cl

a

5.625

a

90°

X

0.5

b

5.625

b

90°

Y

0.5

c

5.625

g

90°

Z

0.5

Арґентит

Ag2S

кубічний

Fm-3m (225)

Na

Cl

a

5.625

a

90°

X

0.5

b

5.625

b

90°

Y

0.5

c

5.625

g

90°

Z

0.5

Рис. 5.3. Параметри елементарних комірок кальциту CaCO₃, галіту NaCl та аргентиту Ag₂S

Характер трансляції цих властивостей в просторі визначає параметри елементарної комірки кристалічної ґратки, якими є

Ø довжина ребер елементарної комірки a, b, c по трьох осях x, y, z;

Ø кути між осями – a, b, g;

Ø просторова група, що описує закон трансляції комірки у кристалічній ґратці;

Ø координати кожної кристалохімічної позиції в межах елементарної комірки X, Y, Z (приймаючи довжину відповідного ребра елементарної комірки за 1);

Ø параметри анізотропного відхилення атомів (U_xyz) від точки, заданої координатами в результаті теплових коливань, що описують шестиосний еліпсоїд теплових коливань.

Короткий огляд деяких структурних типів мінералів

Ізоструктурні мінерали – належать до однієї просторової групи симетрії і атомами заселені одні і тіж правильні системи точок.

Приклад: кристобаліт і діамант – п.г. Fd3m, але гомо- та гетероатомні.

Уранініт та флюорит – п.г. Fm3m і восьмерна координація катіонів

Винятки: перовськіти ромб, тетр., мон.

Структурний тип - однакова система точок – різна система зв’язків

Галіт – галеніт

Рутил - каситерит

Переходи від одного структурного типу до іншого

Дата добавления: 2015-08-03