Лекция 17 Галогенные и прочие соединения

Общая характеристика галогенных соединений. Краткие сведения о минералах (флюорит, галит, сильвин, карналлит). Прочие соединения.

Общая характеристика галогенных соединений

К типу галогенных соединений относится около 100 минералов. Это соли кислот HF,HCl,HBr,HI. Например, галитNaCl, виллиомит (NaF) и др. Состав этих веществ очень разнообразен. Имеются двойные и тройные соли типаK₂PbCl₄(псевдокотуннит), бывают минералы-кристаллогидраты, например,MgCl₂·6H₂Oили оксигалогенные соединения типаCu₂Cl(OH)₃(атакамит).

В структурном отношении галогенные соединения преимущественно ионные соединения, кристаллизующиеся чаще всего в кубической сингонии. Тип галогенных соединений разбит на пять классов – фториды, хлориды, бромиды, иодиды, оксигалогенные соединения. К фторидам относятся минералы группы виллеомита NaFи др., флюорита СaF₂и др., криолитаNa₃AlF₆и др., селлаитаMgF₂и др. Среди хлоридов выделяют группы нашатыряNH₄Cl, галита (NaCl– галит,KCl– сильвин), хлораргиритаAgClи др., бишофитаMgCl₂·6H₂O, атакамитаCu₂Cl(OH)₃, карналлитаKMgCl₃·6H₂Oи др.

Краткие сведения о минералах

 Флюорит СaF₂.Иногда содержит изоморфные примеси редких земель (Ce,Yи др.). Сингония кубическая. Кристаллы в виде октаэдров, кубооктаэдров, кубов, от прозрачных до непрозрачных. Часто флюорит образует сростки, друзы, радиально-шестоватые, зернистые агрегаты, пленки по трещинам, вкрапления отдельных зерен. Цвет белый или чернильно-синий, зеленый, фиолетовый (от примесей редких земель, образующих центры окраски). Блеск на гранях стеклянный, в изломе и агрегатах жирный. Твердость эталонная – 4. Спайность совершенная по октаэдру, по четырем плоскостям. На сколах больших кристаллов часто видны трещины спайности, пересекающиеся под углами 60º.

Встречается в грейзенах и высокотемпературных гидротермальных месторождениях. Особо большие скопления, сплошные зернистые и радиально-лучистые агрегаты образуются в некоторых средне- и низкотемпературных гидротермальных месторождениях, откуда флюорит добывают в качестве флюса и сырья для химической промышленности. Известны месторождения крупных прозрачных однородных кристаллов флюорита в виде скоплений и друз в пустотах гранитных пегматитов. Такие кристаллы являются ценным оптическим сырьем.

Легко узнается по форме кристаллов, их разнообразной окраске, спайности. В отличие от кальцита у флюорита более жирный блеск (у радиально-лучистых агрегатов), т. е. более «мокрый» вид. Тонкозернистые фарфоровидные (халцедоновидные) массы белого флюорита отличаются от кварца по твердости.

 Галит NaCl. Сингония кубическая. Структура образована близкой к плотнейшей упаковкой хлора (с натрием в октаэдрических пустотах). Кристаллы в виде кубов и кубооктаэдров (прозрачные до полупрозрачных). Встречается на стенках промоин в соляных отложениях, на стенках соляных шахт, на стенках кратеров вулканов, в отложениях самосадочной соли. Обычно образует зернистые массивные и слоистые агрегаты, слагающие пропласты в осадочных породах. Цвет белый, иногда пятнами, чернильно-синий (за счет появления в кристаллах галита центров окраски при вхождении в позицииNa⁺атомовNa⁰). Блеск стеклянный, жирный. Твердость 2. Совершенная спайность по кубу.

Является хемогенным осадком замкнутых заливов морей и озер (входит в состав эвапоритов). Такие осадочные горные породы называют каменной солью.

Кроме пищевой промышленности соль используют в химической (из нее получают соду, соляную кислоту, металлический натрий, едкий натр, хлор). Она широко применяется в металлургии, электротехнике.

 Сильвин KCl. Сингония кубическая. Кристаллы в виде куба. Встречается в составе соляных отложений в сплошных зернистых скоплениях грязно-бурого, красного цвета (за счет механических примесей). От галита отличается по горько-соленому вкусу. Образуется в тех же условиях, что и галит. При усыхании озер выпадает в осадок последним. Используется как сырье для получения калийных удобрений и различных калийных препаратов в медицине, фотографии, парфюмерии.

 Карналлит KMgCl₃·6H₂O.Встречается в сплошных зернистых массах. Цвет белый. Бесцветный, иногда розовый. Очень гигроскопичен. Имеет особый горько-соленый вкус. Образуется в составе соляных осадочных пород. Является важной рудой на калий и магний и сырьем для калийных удобрений.