Минералдардың химиялық құрамы мен формуласы

Минералдар 􀀃 􀀅рамына химиялы􀀃 элементтердід барлығы да кіреді. Біра􀀃 олардыд ішінде де минералды 􀀃 􀀅раушылары, 􀀃ос- палары бар. Минералдардың химиялы􀀃 􀀃 􀀅рамын табу үшін оның ішіндегі әрбір химиялы􀀃 элементтің мөлшері процент есебімен көрсетіле- ді. Химиялы􀀃 лабораториялар анализ жасағанда минерал ішін- дегі элементтердің процентін айырып береді. Минерал ішіндегі элементтердің табылған проценті бойынша оның формуласын шығару керек. Минералдың формуласын шығару үшін оның элементтік (не молекулалы􀀃 ) процент санын атомды􀀃 (немесе молекулалы􀀃 ) салмакка бөлу керек. Сонан шы􀀃 􀀃 а н сан минерал ішіндегі атом- ның (немесе молекуланың) санын көрсетеді. Осы сан минерал ішіндегі атомдардың (немесе молекулалардыд) химиялы􀀃 фор- муладағы коэффициенті болып көрсетіледі. Мысалдар келтірейік. Химиялы􀀃 анализге берілген минерал- дан мынадай мәлімет алынды дейік: темір Ғе = 30,20%, мыс Cu = 34,40%, күкірт 35,87%, барлығы 100,47% (м􀀅ның 100%-тен азыра􀀃 арты􀀃 немесе кем болуы бөгде заттың 􀀃осылуынан, не 􀀅шпа бөлшектердін. 􀀅шып кетуінен не анализдің жетіспегендігі- нен болады). Осы проценттер санын аталған элементтердің атом салмағына белеміз. Жүздік бөлшектерін алып тастағанда (не- месе 􀀃ос􀀃анда) темірдің атомды􀀃 салмағы 56; мыстікі 63,6; кү- кірттікі 32 болады. Демек, Ғе= Ю'~(> =0,544; Си = =0,541; OO UO,0 3 5 87 S = = 1,120. Бас􀀃аша айт􀀃анда, темір мен мыстың атом саны бірдей, ал күкірттікі олардың әр􀀃айсысынан екі еседей ар- ты􀀃 деуге болады. Сонды􀀃тан ол минералдың формуласы мына- дай: CuFeS2 , б􀀅л — белгілі халькопирит деген минерал. Б􀀅 л келтірілген мысал химиялы􀀃 дәл 􀀃осындылар 􀀃атарына жатады. М􀀅ндай 􀀃осындылар — химияның заңы бойынша 􀀃осыл- ған, әр􀀃айсысының т􀀅ра􀀃 ты мөлшерде 􀀃атысы бар минералдар. Минералдардың көпшілік түрі осындай дәл химиялы􀀃 􀀃осынды түріне жатады. М􀀅нан бас􀀃 а , ауыспалы 􀀃 􀀅рамды, аралас, 􀀃атты корытпа, аморф ерітінді минералдар да көп болады. Изоморфты аралас минералдарда араласушы элементтер жа􀀃ша ішіне жазылып, аралары үтірмен белінеді; олардың ішін- дегі көбісі бірінші орынға, азы соңына жазылады. Б􀀅ған мысал- ға сфалерит деген мырыш сульфидын алайы􀀃 (ZnS). Ken жер- лерде м􀀅ның ішінде изоморфты аралас металдар болады. Мысалы: темір, кадмий, галлий, германий, индий, таллий т. б. Осындай күрделі изоморфты аралас сфалериттің формуласы былай жазылады: (Zn, Fe, Cd, Ga, Ge...)S. Б􀀅 л сия􀀃 ты мине- ралдарды бас􀀃 а түрде 􀀃осылыс􀀃 ан минералдармен шатастыр- 155 мау үшін изоморфты аралас минералдардың заңдарын білу кажет. Тегінде изоморфты аралас минералдар беретін элемент- тердің ионды􀀃 радиустары бір-біріне жа􀀃ын, шамалас болу ке- рек немесе к􀀅рылыс жағында баска бір 􀀅 􀀃састығы болу керек. Мысалы, кеп аралас минерал беретін екі валентті темір мен мырыштың ионды􀀃 радиустары бірдей (0,83). Изоморфты ара- лас минералдар кейде екі-үш түрлі молекулалардан да 􀀃 􀀅рала- ды. Мысалы, апатит екі компоненттен 􀀃 􀀅ралған: ЗСа3 Р 2 0 8 • СаҒ2 . М􀀅ны т􀀅тастырып, фосфорлы 􀀃ыш􀀃ылдың т􀀅 зы түрінде жазған- да былай болады: Са5(Р04 ) 3 Ғ . Минерал ішінде т􀀅ра􀀃 ты берік структура 􀀃 􀀅ратын радикал- дарды квадрат жа􀀃ша ішіне жазадьі. Мысалы, кремний мен оттектің тетраэдры силикаттар к􀀅рылысында бір т􀀅тас бөлшек түрінде келеді, оны химиялы􀀃 формулада [Si04] түрінде бөліп 􀀃ояды. Кейде, жаттап алуға оңай болу үшін минералдар 􀀃 􀀅рамын жеке тоты􀀃тар немесе сол сия􀀃 ты жабайы молекулалар жиыны түрінде жазады. Мысалы, жоғарыда келтірілген 􀀃ос т􀀅з — доло- митті алайы􀀃 : CaMg[C03 ] 2 (􀀃ос т􀀅здағы металдардың арасына үтір 􀀃ойылмайды, тек изоморфты аралас металдардың арасына ғана үтір 􀀃ояды). Осы доломиттің формуласын толы􀀃 молеку- лалар түрінде былай жазуға болады: СаО • M gO • 2С02 . Химиялы􀀃 (валенттік) заң бойынша б􀀅лай жазу дүрыс емес, біра􀀃 кейбір минералдардың формуласын осылай жазу 􀀃олайлы болады. Әсіресе өте күрделі силикаттарды кейде осылай жазған пайдалы келеді. Мысалы, белгілі а􀀃 балшы􀀃 каолинитті алайы􀀃 : Al4[SiOio](OH)8 ; мүның орнына былай: А1203 • 2 S i 0 2 • 2 Н 2 0 деп жазған 􀀃олайлы сия􀀃ты.