22. Общая характеристика типа сульфидов и близких к ним минералов.

Сульфи́ды (от лат. sulphur — сера) — класс химических соединений, представляющих собой соединения металлов (а также ряда неметаллов В, Si, Р, As) с серой (S),где она имеет степень окисления -2.

Сульфиды в природе

В природных условиях сера встречается в двух валентных состояниях аниона S2, образующего сульфиды S2-, и катиона S6+, который входит в сульфатный радикал S04. Вследствие этого миграция серы в земной коре определяется степенью её окисленности: восстановительная среда способствует образованию сульфидных минералов, окислительные условия — возникновению сульфатных минералов. Нейтральные атомы самородной серы представляют переходное звено между двумя типами соединений, зависящими от степени окисления или восстановления.

Применение

Природные сульфиды служат сырьем для получения соответствующих металлов, а также серной кислоты. Сульфиды находят применение как полупроводниковые материалы (CuS, CdS, Ga2S3, In2S3, GeS2 и др.), как люминофоры (ZnS, CdS), в органической химии, в медицине, для производства красок (литопон), в сельском хозяйстве и др.

Среди многочисленных природных сульфидов и их аналогов представители зоны гипергенеза рудных месторождений насчитывают всего лишь около четырех десятков минеральных видов . Эта цифра весьма условна в связи с трудностями учета гипергенных сульфидов и аналогичных им соединений (арсенидов, селенидов, теллуридов и др.) и отсутствием надежных сведений об условиях их образования. Особенно это касается открытия новых минералов с помощью электронного зонда, когда на первое место в основном ставятся физические константы и химический состав.

Гипергенные сульфиды и их аналоги в зоне окисленных руд образуются тремя способами: 1) в результате обменных реакций типа сульфид – сульфат, 2) путем сульфатредукции, т. е. восстановления иона SО42- до S2- с участием соответствующих бактерий и 3) через электрохимическое взаимодействие первичных (гипогенных) сульфидов.

23. Условия образования сульфидов.

Происхождение большинства сульфидов гидротермальное (пирит, галенит, сфалерит, халькопирит), также бывает как осадочное (марказит) и магматическое (пентландит).

24. Общая характеристика типа кислородных соеденений.

25. Общая характеристика класса окислов и гидроокислов.

Классификация

В зависимости от химических свойств окислы разделяют

1. Кислотные или ангидриты (SiO2 и другие).

2. Основные (СаО и другие).

3. Амфотерные (Al2O3 и другие)

4. Безразличные или индифферентные (редкие)

5. Солеобразные (FeFe2O4 и другие).

По составу среди окислов выделяют: простые, сложные и гидроокислы.

Простые окислы — это соединения одного элемента с кислородом. Широко распространены окислы двух-, трёх-, четырехвалентных элементов. Редки окислы с формулами А2О3, А2О4. Катион чаще всего представлен H, Si, Al, Fe, Ti, Mn, Sn, Pb, Mg, As, Sb, Bi, Cu, U и редко другими элементами.

Структура таких окислов очень проста. Координационные числа катионов обычно 4 или 6. Физические и оптические свойства простых окислов варьируются в широких пределах. Ряд простых окислов характерен для зон окисления, осадочных месторождений, эндогенных месторождений. Такие окислы как корунд, гематит и др., чаще всего встречаются в метаморфогенных месторождениях.

Сложные окислы — представляют собой соединения с кислородом двух или более металлов различной валентности. Поскольку окислы некоторых металлов, входящих в сложные окислы, являются ангидритами, эти сложные окислы могут рассматриваться как соли соответствующих кислот: Алюминаты, антимонаты, антимониты, титанаты, ниобаты, танталаты и т.п. Среди сложных окислов различного состава распространены окислы с формулой АВ2О4, в которых А = Mg, Fe2+, Zn, Mn2+, Ni, Be, Cu; В = Al, Fe3+, Cr, Mg3+. К ним относятся минералы рядов шпинели, магнетита, хромита и других. Весьма важные сложные окислы содержат Nb, Ta, Ti, U, Th, TR.

Сложные окислы обычно имеют твёрдость по шкале мооса 4—8, повышенный удельный вес и высокий показатель преломления. Некоторые из них непрозрачны. Образуются они при различных процессах , однако, наиболее характерны для эндогенных, частично магматических, скарновых и высокотемпературных гидротермальных месторождений.

Гидроокислы - представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой [OH]-, полностью или частично замещающую ионы кислорода в окислах. Выделяют простые и сложные гидроокислы.

1. Простые гидроокислы. В них представлены катионы Fe3+, Al, Mg, Mn, Са, В, W и некоторых других металлов.

2. Сложные гидроокислы. Преобладают катионы Al, Mg, Cr, Fe, Ba, Mn, и присутствует дополнительный анион [CO3]2-.

Большинство гидроокислов имеют слоистую структуру, характеризующуюся гексагональной или близкой к ней плотнейшей упаковкой ионов [OH]-. Большая часть гидроокислов образует пластинчатые кристаллы с совершенной спайностью, параллельной слоям структуры. Твердость по шкале Мооса 2—5, удельный вес малый. Образуются при низких температурах. Наиболее характерны для экзогенных месторождений и зон окисления.

Выделяют следующие группы минералов

1. Окислы меди (куприт)

2. Окислы и гидроокислы алюминия (Корунд, диаспор, бёмит, гидраргиллит, боксит, шпинель)

3. Окислы и гидроокислы железа, окислы титана и хрома (гематит, магнетит, гётит, лепидокрокит, лимонит, рутил, ильменит, хромит)

4. Окислы и гидроокислы марганца (пиролюзит, манганит, псиломелан, вад)

5. Окислы и гидроокислы олова, урана, тантала и ниобия (касситерит, уранинит, колумбит, танталит, пирохлор, микролит)

6. Окислы мышьяка, сурьмы, висмута, молибдена и вольфрама (арсенолит, сенармонтит, валентинит, бисмит, ферримолибдит, тунгстит).

Многие окислы и гидроокислы являются важными рудами на Fe, Al, Mn, Cr, Sn, U, Cu и другие