常见矿物的化学式复习过程
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矿物晶体化学式计算方法矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式,又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式,即能反映矿物的晶体化学特征。
举例:(1)钾长石的化学通式为:KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2,而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8];(2)磁铁矿的化学式可以写为:Fe3O4,但其晶体化学式为:FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物:红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式:2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的,这些水在矿物中可以三种不同的形式存在:吸附水、结晶水和结构水。
层间水等。
由于H3O+与K+大小相近,白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2在风化过程中K+易被H3O+置换形成水云母(K, H3O+)Al2[AlSi3O10](OH)2。
由于结晶水和结构水要占据一定的矿物晶格位置,所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
3. 定比原理定比是指组成矿物化学成分中的原子、离子、分子之间的重量百分比是整数比,即恒定值。
举例:(1) 某产地的磁铁矿的化学分析结果为:FeO=31.25%,Fe2O3=68.75%,已知它们的分子量分别为:71.85和159.70。
因此,FeO和Fe2O3的分子比为:FeO:Fe2O3=(31.25/71.85):68.75/159.70)=1.01:1因此,磁铁矿的化学式可写为:FeO Fe2O3或Fe3O4。
(2) 某金绿宝石的化学成分为BeO=19.8%,Al2O3=80.2%,它们的分子量分别为25和102,因此两者之间的分子比为:BeO:Al2O3=(19.8/25) 80.2/102)=1:1金绿宝石的化学式可简写为BeO Al2O3或BeAl2O4。
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晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式,即能反映矿物的晶体化学特征。
举例:(1)钾长石的化学通式为:KAlSiO或KO?AlO?6SiO,而其晶体化学式则282332必须表示为K[AlSiO];83(2)磁铁矿的化学式可以写为:FeO,但其晶体化学式为:FeO?FeO。
3432(3)具AlSiO化学式的三种同质多像矿物:红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶52体化学式:2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的,这些水在矿物中可以三种不同的形式存在:吸附水、结晶水和结构水。
吸附水:吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格,可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110?C 时则逸散,它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水:结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏:Ca[SO] ?2HO。
24++-+等离子形式参加H、OHH(或称化合水):常以OO表示,结构水呈H、结构水32-+离子少见,O最常见。
H矿物晶格。
占据一定构造位置,具有一定比例。
通常以OH3+++与HO + HO。
结构水如沸石水、层间水等。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟矿物的化学式将矿物的化学成分用元素符号按一定原则表示出来,就构成了矿物的化学式。
它是以单矿物的化学全分析所得各组分的相对百分含量为基础计算出来的。
其表示方法有两种,即实验式和结构式(晶体化学式)。
1.实验式只表示矿物化学成分中各组分数量比的化学式,称为实验式。
如CuFeS2(黄铜矿)和Be3Al2Si6O18(绿柱石)等。
对于含氧盐矿物,也可以用氧化物的组合形式来表示,如绿柱石就可以写成3BeO·Al2O3·6SiO2。
实验式的计算方法:先用单矿物化学全分析所得的各组分重量百分数除以各相应组分的原子量(或分子量),将所得的各商数化为简单整数化,最后用这些整数标定各相应组分的相对含量,即得实验式(表1 和表2)。
表1 黄铜矿实验式的计算过程成分含量百分比(化学全分析结果)原子数原子数比例(近似值)化学式换算(以原子量除)结果CuFeS34.4030.4735.8734.40/63.530.47/56.035.87/32.00.5410.5441.120112CuFeS2 合计100.74 表2 绿柱石实验式的计算过程成分含量百分比(化学全分析结果)分子数原子数比例(近似值)化学式换算(以分子量除)结果BeOAl2O3SiO214.0119.2666.3714.01/25.119.26/102.266.37/60.30.59190.18841.10 073163BeO·Al2O3·6SiO2 或归并成Be3Al2Si6O18 合计99.64 用实验式表示矿物的化学成分,计算简单,书写方便,便于记忆。
但是,实验式不能反映出矿物中各组分之间的相互结合关系,尤其对成分复杂的矿物,还可能引起误解,如上述绿柱石中,就不存在独立的BeO、Al2O3 和SiO2 的分子。
为了克服实验式的弊端,目前在矿物学中普遍采用的是结构式。
2.结构式(称晶体化学式)结构式是一种即能表明矿物中各组分的总类及其数量比,又能表明各组分在晶体结构中的相互关系的化学式。
常见矿物名称及化学式常见矿物俗称及化学式化学式, 俗称, 矿物海波-----N a2S2O3·5H2O磁铁矿--Fe3O4赤铁矿------Fe2O3焦炭---C铁矿石---磁铁矿+赤铁矿金红石TiO2电石CaC2重晶石BaSO4芒硝NaSO4 10H2O石膏CaSO4 2H2O绿矾FeSO4 7H2O胆矾CuSO4 5H2O明矾KAl(SO4)2 12H2O硝铵NH4NO3食盐NaCl保险粉连二硫酸钠CoCl2光气CHCl3氯仿CH3OH木精丙三醇,甘油苯酚,石炭酸酚醛树脂,电木35%--40%甲醛溶液,福尔马林CuCO3·Cu(OH)2------孔雀石CuCO3·2Cu(OH)2----石青Be3Al2[Si6O18]——祖母绿BeAl2O4——猫眼石NaAl[Si2O6]——翡翠AsS——雄黄 As2S3——雌黄Mg3[Si4O10](OH)2——滑石Al2O3——刚玉FeAsS——毒砂KAlSi3O8——长石大苏打,海波:Na2S2O3苏打:Na2CO3小苏打:NaHCO3芒硝:Na2SO4·10H2O盐卤:MgCl2·5H2O黄铁矿:FeS烧碱——Na0H重晶石----BASO4石英 SiO2CaSO4·2H2O----生石膏2CaSO4·2H2O----熟石膏ZnSO4·7H2O---皓矾CuSO4·5H2O---胆矾或蓝矾FeSO4·7H2O---绿矾KAl(SO4)2·12H2O---明矾Na2SO4·10H2O---芒硝CCl2F2----氟里昂[Ca5(OH)(PO4)3]----(牙齿的主要成分)羟磷灰石(也叫碱式磷酸钙)[CaF2·Ca(PO4)2]-----氟磷酸灰石砒霜 AS2O3Mg3(Si4O10)(OH)2 滑石CaMg3(SiO3)4 石棉KAlSi3O8 正长石俗名主要成分化学名称化学式水银汞 Hg白金铂 Pt硫磺硫 S金刚石、石墨、木炭碳 C白磷、红磷、黄磷磷 P盐酸、盐镪水氢氯酸 HCl硝镪水硝酸 HNO3硫镪水硫酸 H2SO4王水浓硝酸、浓盐酸(1:3) HNO3,HCl双氧水过氧化氢 H2O2铅丹、红丹、红铅四氧化三铅 Pb3O4砒霜、信石、白砒、砷华三氧化二砷 As2O3升汞、高汞氯化汞 HgCl2朱砂、辰砂、丹砂、银朱硫化汞 HgS烧碱、火碱、苛性钠氢氧化钠 NaOH苛性钾氢氧化钾 KOH消石灰、熟石灰氢氧化钙 Ca(OH)2碱石灰、钠碱石灰氢氧化钠、氧化钙混合 NaOH,CaO 碳铵碳酸氢铵 NH4HCO3盐脑、电气药粉氯化铵 NH4Cl硫铵硫酸铵 (NH4)2SO4碳酸气、干冰二氧化碳 CO2笑气氧化二氮 N2O硅石、石英、水晶、玛瑙砂子二氧化硅 SiO2矾土、刚玉氧化铝 Al2O3生石灰、煅烧石灰氧化钙 CaO锌白、锌氧粉氧化锌 ZnO苫土、烧苫土氧化镁 MgO苏打、纯碱碳酸铵 Na2SO4小苏打、重碱碳酸氢钠 NaHCO3大苏打、海波硫代硫酸钠 Na2S2O3.5H2O褐铁矿 2Fe2O3.3H2O芒硝、皮硝、马牙硝结晶硫酸钠 Na2SO4.10H2O 泻盐、苦盐硫酸镁 MgSO4.7H2O口碱结晶碳酸钠 NaCO3.10H2O明矾硫酸铝钾 KAl(SO4)2.12H2O皓矾硫酸锌 ZnSO4.7H2O胆矾硫酸铜 CuSO4.5H2O红矾重铬酸钾 K2Cr2O7无水芒硝、元明粉硫酸钠 Na2SO4水玻璃、泡花碱硅酸钠 NaSiO3硫化碱、臭碱硫化钠 Na2S钾碱、草碱、草木灰碳酸钾 K2CO3硝石、火硝、土硝硝酸钾 KNO3灰锰氧、PP粉高锰酸钾 KMnO4冰晶石氟铝酸钠 Na3AlF6大理石、方解石、石灰石白垩碳酸钙 CaCO3萤石、氟石氟化钙 CaF2钙硝石、挪威硝石硝酸钙 Ca(NO3)2电石碳化钙 CaC2铜绿、孔雀石碱式碳酸铜 CU2(OH)2CO3重晶石、钡白硫酸钡 BaSO4钠硝石、智利硝石硝酸钠 NaNO3生石膏、石膏硫酸钙 CaSO4.2H2O熟石膏、烧石膏硫酸钙 2CaSO4.H2O普钙、过磷酸钙磷酸二氢钙、硫酸钙 Ca(H2PO4)2,CaSO4 重钙磷酸二氢钙 Ca(H2PO4)2漂白粉次氯酸钙 Ca(ClO)2氯仿、绿仿三氯甲烷 CHCl3木精甲醇 CH3OH甘油丙三醇 C2H5(OH)3石炭酸苯酚 C6H5OH蚁酸甲酸 HCOOH草酸乙二酸 HOOC-COOH福尔马林甲醛溶液(30%~40%) HCHO尿素碳酰胺 CO(NH2)安息香酸苯甲酸 C6H5COOH赤铜矿氧化亚铜 Cu2O软锰矿二氧化锰 MnO2菱铁矿碳酸亚铁 FeCO3辉铜矿硫化亚铜 Cu2S愚人金硫化亚铁 FeS2铁丹、铁红、赭石、赤铁矿三氧化二铁 Fe2O3 磁铁矿、铁黑四氧化三铁 Fe3O4绿矾七水合硫酸亚铁 FeSO4.7H2O保险粉连二亚硫酸钠 Na2S2O4醋酸乙酸 CH3COOH俗名主要成分化学名称化学式水银汞 Hg白金铂 Pt硫磺硫 S金刚石、石墨、木炭碳 C白磷、红磷、黄磷磷 P盐酸、盐镪水氢氯酸 HCl硝镪水硝酸 HNO3硫镪水硫酸 H2SO4王水浓硝酸、浓盐酸(1:3) HNO3,HCl双氧水过氧化氢 H2O2铅丹、红丹、红铅四氧化三铅 Pb3O4 砒霜、信石、白砒、砷华三氧化二砷 As2O3升汞、高汞氯化汞 HgCl2朱砂、辰砂、丹砂、银朱硫化汞 HgS烧碱、火碱、苛性钠氢氧化钠 NaOH苛性钾氢氧化钾 KOH消石灰、熟石灰氢氧化钙 Ca(OH)2碱石灰、钠碱石灰氢氧化钠、氧化钙混合 NaOH,CaO碳铵碳酸氢铵 NH4HCO3盐脑、电气药粉氯化铵 NH4Cl硫铵硫酸铵 (NH4)2SO4碳酸气、干冰二氧化碳 CO2笑气氧化二氮 N2O硅石、石英、水晶、玛瑙砂子二氧化硅 SiO2矾土、刚玉氧化铝 Al2O3生石灰、煅烧石灰氧化钙 CaO锌白、锌氧粉氧化锌 ZnO苫土、烧苫土氧化镁 MgO苏打、纯碱碳酸铵 Na2SO4小苏打、重碱碳酸氢钠 NaHCO3大苏打、海波硫代硫酸钠 Na2S2O3.5H2O褐铁矿 2Fe2O3.3H2O芒硝、皮硝、马牙硝结晶硫酸钠 Na2SO4.10H2O 泻盐、苦盐硫酸镁 MgSO4.7H2O口碱结晶碳酸钠 NaCO3.10H2O明矾硫酸铝钾 KAl(SO4)2.12H2O皓矾硫酸锌 ZnSO4.7H2O胆矾硫酸铜 CuSO4.5H2O红矾重铬酸钾 K2Cr2O7无水芒硝、元明粉硫酸钠 Na2SO4水玻璃、泡花碱硅酸钠 NaSiO3硫化碱、臭碱硫化钠 Na2S钾碱、草碱、草木灰碳酸钾 K2CO3硝石、火硝、土硝硝酸钾 KNO3灰锰氧、PP粉高锰酸钾 KMnO4冰晶石氟铝酸钠 Na3AlF6大理石、方解石、石灰石白垩碳酸钙 CaCO3萤石、氟石氟化钙 CaF2钙硝石、挪威硝石硝酸钙 Ca(NO3)2电石碳化钙 CaC2铜绿、孔雀石碱式碳酸铜 CU2(OH)2CO3重晶石、钡白硫酸钡 BaSO4钠硝石、智利硝石硝酸钠 NaNO3生石膏、石膏硫酸钙 CaSO4.2H2O熟石膏、烧石膏硫酸钙 2CaSO4.H2O普钙、过磷酸钙磷酸二氢钙、硫酸钙 Ca(H2PO4)2,CaSO4 重钙磷酸二氢钙 Ca(H2PO4)2漂白粉次氯酸钙 Ca(ClO)2氯仿、绿仿三氯甲烷 CHCl3木精甲醇 CH3OH甘油丙三醇 C2H5(OH)3石炭酸苯酚 C6H5OH蚁酸甲酸 HCOOH草酸乙二酸 HOOC-COOH福尔马林甲醛溶液(30%~40%) HCHO尿素碳酰胺 CO(NH2)安息香酸苯甲酸 C6H5COOH赤铜矿氧化亚铜 Cu2O软锰矿二氧化锰 MnO2菱铁矿碳酸亚铁 FeCO3辉铜矿硫化亚铜 Cu2S愚人金硫化亚铁 FeS2铁丹、铁红、赭石、赤铁矿三氧化二铁 Fe2O3磁铁矿、铁黑四氧化三铁 Fe3O4绿矾七水合硫酸亚铁 FeSO4.7H2O保险粉连二亚硫酸钠 Na2S2O4醋酸乙酸 CH3COOH物质的学名、俗名及化学式:⑴金刚石、石墨:C⑵水银、汞:Hg (3)生石灰、氧化钙:CaO(4)干冰(固体二氧化碳):CO2 (5)盐酸、氢氯酸:HCl(6)亚硫酸:H2SO3 (7)氢硫酸:H2S (8)熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 (9)苛性钠、火碱、烧碱:NaOH (10)纯碱:Na2CO3 碳酸钠晶体、纯碱晶体:Na2CO3&8226;10H2O(11)碳酸氢钠、酸式碳酸钠:NaHCO3 (也叫小苏打)(12)胆矾、蓝矾、硫酸铜晶体:CuSO4&8226;5H2O (13)铜绿、孔雀石:Cu2(OH)2CO3(分解生成三种氧化物的物质)(14)甲醇:CH3OH 有毒、失明、死亡(15)酒精、乙醇:C2H5OH (16)醋酸、乙酸(16.6℃冰醋酸)CH3COOH(CH3COO- 醋酸根离子)具有酸的通性(17)氨气:NH3 (碱性气体)(18)氨水、一水合氨:NH3&8226;H2O(为常见的碱,具有碱的通性,是一种不含金属离子的碱)(19)亚硝酸钠:NaNO2 (工业用盐、有毒)D2O 重水KAL(SO4)2·5H2O 十二水硫酸铝钾明矾、净水剂1、氯化钠(NaCl):食盐2、碳酸钠(Na2CO3) :纯碱,苏打,口碱3、氢氧化钠(NaOH):火碱,烧碱,苛性钠4、氧化钙(CaO):生石灰5、氢氧化钙(Ca(OH)2):熟石灰,消石灰6、二氧化碳固体(CO2):干冰7、氢氯酸(HCl):盐酸8、碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3):铜绿9、硫酸铜晶体(CuSO4 .5H2O):蓝矾,胆矾10、甲烷 (CH4):沼气11、乙醇(C2H5OH):酒精12、乙酸(CH3COOH):醋酸13、过氧化氢(H2O2):双氧水14、汞(Hg):水银15、碳酸氢钠(NaHCO3):小苏打碳酸钠苏打碳酸氢钠小苏打带十二个结晶水的硫酸铝钾明矾氧化铁铁红或者赤铁矿四氧化三铁磁铁待七个结晶水的硫酸亚铁绿矾Cu2(OH)2CO3 铜绿化学物质俗名汇总一、硫酸盐类:1.皓矾: ZnSO4.7H2O2.钡餐,重晶石: BaSO43.绿矾,皂矾,青矾: FeSO4.7H2O4.芒硝,朴硝,皮硝: Na2SO4.10H2O5.明矾: KAl(SO4)2.12H2O6.生石膏:CaSO4.2H2O 熟石膏:2CaSO4.H2O7.胆矾、蓝矾:CuSO4.5H2O8.莫尔盐:(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O二、矿石类:1.莹石:CaF22.光卤石: KCl.MgCl2.6H2O3.黄铜矿: CuFeS24.矾土:Al2O3.H2O、Al2O3.3H2O和少量Fe2O3 、SiO25.磁铁矿石: Fe3O46.赤铁矿石:Fe2O37.褐铁矿石: 2Fe2O3.3H2O8.菱铁矿石:Fe2CO39.镁铁矿石:Mg2SiO410.苏口铁:碳以片状石墨形式存在11.白口铁:碳以FeC3形式存在12.高岭石: Al2(Si2O5)(OH)4 或(Al2O3.2SiO2.2H2O)13.正长石: KAlSi3O814.石英:SiO215.硼砂: Na2B4O7.10H2O16.脉石:SiO217.刚玉(蓝宝石.红宝石):天然产的无色氧化铝晶体18.黄铁矿(愚人金):FeS219.炉甘石:ZnCO320.智利硝石:NaNO321.滑石:3MgO.4SiO2.H2O22.大理石(方解石、石灰石):CaCO323.孔雀石:CuCO3.Cu(OH)224.白云石:MgCO3.CaCO325.冰晶石:Na3AlF626.高岭土:Al2O3.2SiO2.2H2O27.锡石:SnO228.辉铜矿:Cu2S三、气体类:1.高炉煤气:CO,CO2等混合气体2.水煤气:CO,H23.天然气(沼气):CH44.液化石油气:C3H8,C4H10为主5.焦炉气:CH4,CO,H2,C2H4为主6.裂解气:C2H4为主7.爆鸣气:H2和O28.笑气:N2O9.裂化气:C1~C4的烷烃、烯烃10.电石气:C2H2(通常含H2S、PH3等)四、有机类:1.福尔马林(蚁醛): HCHO2.蚁酸:HCOOH3.尿素: (NH4CNO)或 CO(NH2)24.氯仿: CCl45.木精(工业酒精):CH3OH6.甘油: CH2OH-CHOH- CH2OH7.硬脂酸:C17H35COOH8.软脂酸: C15H31COOH9.油酸: C17H33OH10.肥皂:C17H35COONa11.银氨溶液:[Ag(NH3)2]+12.乳酸:CH3-CHOH-COOH13.葡萄糖:C6H12O614.蔗糖:C12H22O1115.核糖:CH2OH-(CHOH)3CHO16.脱氧核糖:CH2OH-(CHOH)2CH2-CH317.淀粉: (C6H10O5)n18.火棉,胶棉:主要成份都是[(C6H7O2)-(ONO2)3]n 只是前者含N量高19.尿素: CO(NH2)2 NH4CNO为氰酸铵(互为同分异构体)20.氯仿: CHCl321.油酸: C17H33COOH22.银氨溶液:[Ag(NH3)2]OH23.脱氧核糖:CH2OH-(CHOH)2CH2-CHO五、其他类:1.白垩: CaCO32.石灰乳、熟石灰:Ca(OH)23.熟石膏: 2CaSO4.H2O4.足球烯: C605.铜绿:Cu2(OH)2CO36.纯碱(碱面): Na2CO37.王水: HCl,HNO3 (3:1)8.水玻璃(泡火碱) :Na2SiO39.小苏打:NaHCO310.苏打:Na2CO311.大苏打(海波):Na2S2O312.盐卤:MgCl2.6H2O13.雌黄:As2S314.雄黄:As4S415.朱砂:HgS16.石棉:CaO.3MgO.4SiO217.砒霜:As2O318.泻盐:MgSO4.7H2O19.波尔多液:CuSO4+Ca(OH)220.钛白粉:TiO2。
矿物晶体化学式计算方法矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式,又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式,即能反映矿物的晶体化学特征。
举例:(1)钾长石的化学通式为:KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2,而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8];(2)磁铁矿的化学式可以写为:Fe3O4,但其晶体化学式为:FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物:红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式:2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的,这些水在矿物中可以三种不同的形式存在:吸附水、结晶水和结构水。
吸附水:吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格,可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110︒C时则逸散,它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水:结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏:Ca[SO4] ⋅2H2O。
结构水(或称化合水):常以H2O+表示,结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置,具有一定比例。
通常以OH-最常见。
H3O+离子少见,也最不稳定,易分解:H3O+→ H+ + H2O。
结构水如沸石水、层间水等。
由于H3O+与K+大小相近,白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2在风化过程中K+易被H3O+置换形成水云母(K, H3O+)Al2[AlSi3O10](OH)2。
由于结晶水和结构水要占据一定的矿物晶格位置,所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1. 化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式,又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式,即能反映矿物的晶体化学特征。
举例:(1)钾长石的化学通式为:KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2,而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8];(2)磁铁矿的化学式可以写为:Fe3O4,但其晶体化学式为:FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物:红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式:红柱石:Al V Al VI OSiO4蓝晶石:Al2VI OSiO4矽线石:Al VI SiAl IV O5此外,还要指出的是,晶体化学式是最简化学式的Z倍(Z为单位晶胞分子数)。
如:金红石TiO2,其Z=2,因此,金红石的晶体化学式应该为:Ti2O4,锐钛矿的Z=4,它的晶体化学式为Ti4O8,板钛矿的Z=8,它的晶体化学式为Ti8O16。
2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的,这些水在矿物中可以三种不同的形式存在:吸附水、结晶水和结构水。
吸附水:吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格,可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110︒C时则逸散,它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水:结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏:Ca[SO4] ⋅2H2O。
结构水(或称化合水):常以H2O+表示,结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置,具有一定比例。
通常以OH-最常见。
矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1. 化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式,又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式,即能反映矿物的晶体化学特征。
举例:(1)钾长石的化学通式为:KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2,而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8];(2)磁铁矿的化学式可以写为:Fe3O4,但其晶体化学式为:FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物:红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式:红柱石:Al V Al VI OSiO4蓝晶石:Al2VI OSiO4矽线石:Al VI SiAl IV O5此外,还要指出的是,晶体化学式是最简化学式的Z倍(Z为单位晶胞分子数)。
如:金红石TiO2,其Z=2,因此,金红石的晶体化学式应该为:Ti2O4,锐钛矿的Z=4,它的晶体化学式为Ti4O8,板钛矿的Z=8,它的晶体化学式为Ti8O16。
2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的,这些水在矿物中可以三种不同的形式存在:吸附水、结晶水和结构水。
吸附水:吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格,可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110︒C时则逸散,它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水:结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏:Ca[SO4] ⋅2H2O。
结构水(或称化合水):常以H2O+表示,结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置,具有一定比例。
通常以OH-最常见。
宝石矿物的化学成分与化学式目前已知的矿物约有3000种左右,绝大多数是固态无机物。
液态的(如自然汞)、气态的(如氮)以及有机物(如琥珀),仅占数十种。
在固态矿物中,绝大部分都属于晶质矿物,只有极少数(如水铝英石、蛋白石)属于非晶质矿物。
(1)矿物的化学成分a.化学组成基本固定的矿物这类矿物的化学成分基本上是固定不变的,或者说其成分上变异范围非常小,以致在通常情况下可以忽略不计,它们遵守化学上的定比定律或倍比定律。
如:金刚石C 红宝石Al2O3等b.化学组成不固定的矿物如固溶体,含沸石水和层间水的矿物、胶体等SiO2·nH2O欧泊c.不符合化学比的矿物如方铁矿Fe1-x 0是由于晶体结构中存在某种缺陷所造成的。
水钙铝榴石Ca3Al2[SiO4]3 – x(OH)4x主要成分:1-100%次要成分:1%-1/万微量成分:<1/万(2)矿物的化学式化学式:表示矿物组成、元素种类、比例及某些结构特征的符号。
矿物的化学式有两种,即实验式和结构式实验式:仅表示出组成矿物元素的种类及其原子数之比的化学式,可用元素的形式写出如BeAl2O4,也可用简单氧化物组合方式写出BeO·Al2O3结构式(晶体化学式):除了能表示出组成元素的种类及其原子数之比外,还可反映矿物晶体结构中各组分相互结合的情况。
如方解石:实验式CaO·CO2结构式Ca[CO3]※结构式(晶体化学式)的书写原则(自己复习)(1)阳离子在前,阴离子在后,如果有一种以上阳离子则按碱性强弱的顺序排列。
如MgAl2O4(2)当出现阴离子团时,一定用方括号括起来,如锆石Zr[SiO4]。
(3)附加阴离子氟、氯及羟基等,一般写在络阴离子之后如托帕石 Al2[SiO4](F,OH)(4)类质同象元素,写在小括号中,用逗号隔开,含量高者写在前面,如橄榄石(Mg, Fe)2[SiO4]。
(5)若有分子水则排在最后,中间用·隔开如欧泊SiO2·nH2O矿物的化学式是根据矿物的定量化学全分析数据,经过换算得来的,但由此得到的只是实验式、结构式要根据晶体结构和晶体化学原理确定或进行晶体结构分析。
学习矿物学(十)——熟悉和理解矿物的化学式每个矿物之所以作为一种矿物,主要决定于它的化学成分和晶体结构两个因素,这两个特征均由其化学结构式表达出来,为此,只要明确弄清各矿物的化学结构式,就可以明了和掌握它的许多性质和特征。
为此,所有学习矿物学者必须学会看懂和掌握各个矿物的化学式。
举例说明:普通角闪石的化学结构式是:(Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5[Si6(Si,Al)2O22] (OH,F)2,第一个单元(Ca,Na)是带正电的第一金属离子组合,一般为低价的碱性或碱土类元素,2-3小括号中的Ca和Na两个元素间用逗号分开,表示彼此成无限类质同象关系而互相代替,小括号之外右下脚的2-3表示这个分子中Ca和Na二元素总的原子(离子)个数;第二个单元(Mg,Fe,Al)5,是带正电的第二金属离子组合,一般为较高价位的金属元素。
小括号中用逗号分开的Mg,Fe,Al三个元素,也是彼此成无限类质同象相互代替,小括号之外右下脚的5表示这个分子中Mg,Fe,Al三个元素总的原子(离子)个数是5;第三个单元[Si6(Si,Al)2O22],中括号里面的成分代表是络阴离子,其中第一项Si6表示必须有6个Si原子(离子),第二项(Si,Al)2小括号中的Si,Al二元素彼此成无限类质同象代替,小括号外右下脚数字表示该分子式中Si+Al的原子总数,第四项O22,表示该分子中必须有的O原子总数;第四个单元(OH,F)2,称附加阴离子,小括号中的OH和F二原子成无限类质同象相互代替,小括号外右下脚数字表示该分子式中OH和F二原子的总数。
角闪石分子式比较复杂,掌握和理解较为费劲,简单的就容易得多,如金刚石就是纯碳(C),石英是二氧化硅(SiO2),很易理解和记忆。
名词解释:无限类质同象代替,在一种晶体的内部结构中,本来完全可由某种离子或原子占据的位置,部分地由性质类似的他种离子或原子所占据,共同形成均匀的、单一相的混合晶体的现象。