Класс окислов

Окислы – химические соединения элементов (корме некоторых газов) с кислородом. По числу атомов кислорода различают:

¾ Закись - наименьшее содержание атомов кислорода по отношению к атомам элемента (например, N₂O- окись азота);

¾ Окись (NO- окись азота);

¾ Двуокись (NO₂ – двуокись азота);

¾ Трехокись (N₂O₃ – трехокись азота);

¾ Четырехокись (N₂O₄ – четырехокись азота);

¾ Пятиокись (N ₂O₅ – пятиокись азота).

Некоторые окислы имеют, кроме того, специальные названия. Например, SO₂ - серный газ; CaO₂ - негашеная известь; MnO₂ - пиролюзит; SnO₂ -касситерит и др. окислы широко применяются в строительном деле, металлургии, в производстве азотной и серной кислот.

Кварц. Минерал, двуокись кремния SiO₂ – это один из самых распространенных породообразующих минералов земной коры. Твердость 7, хрупок. Удельный вес (плотность средняя) 2,5…2,7 г/см³, плавится в стекло при температуре 1700⁰, обладает пьезоэлектрическими свойствами. Чистый кварц бесцветен (т.н. пьезокварц). При наличии различных примесей окраска меняется, приобретая цвета: черный (морион), фиолетовый (аметист), желтый (цитрин).кристаллы кварца удлиненно-призматические. Скрытокристаллический кварц называется халцедоном, полосатый – агатом. Цитрин, аметист и дымчатый кварц являются полудрагоценными камнями. Черты не дает. Спайность отсутствует. Излом раковистый, неровный. Прозрачные кристаллы кварца называются горным хрусталем и используются в радиотехнике. Кварц является составной частью кислых магматических (гранитов), многих метаморфических (гнейсов) и осадочных (песков, песчаников) горных пород. Кварцевые пески используются в стекольной промышленности, радиотехнике, оптике и строительстве.

Корунд. Минерал, природный бесцветный глинозем Al₂O₃. Кристаллизуется в тригональной системе, Твердость 9. Удельный вес 3,9— 4. г/см³. Бесцветный, но чаще окрашен Fe, Cr, Mn, Ti в различные цвета, Блеск стеклянный. Спайность несовершенная. Излом неровный. Прозрачные или просвечивающиеся разновидности красного корунда – рубин, синего-сапфир. При добавлении в чистый искусственный корунд соответствующих добавок получают искусственные рубины, сапфиры, александриты, аметисты. Излом неровный. Разновидности красного прозрачного корунда называются рубином (драгоценный камень), а серого, голубого, синего — сапфиром. Корунд используется как абразивный материал.

Магнетит – магнитный железняк FeO×Fe₂O₃, содержит более 72% Fe, кристаллизуется в кубической системе, встречается в сплошных зернистых массах. Твердость 5,5-6, удельный вес 4,9-5,2 г/см³ (тяжелая).цвет железо-черный. Блеск полуметаллический и матовый. Обладает магнитностью. Спайность отсутствует. Излом зернистый. Минерал основных магматических горных пород, образованных гидротермальным способом. Промышленное месторождение находится среди основных интрузивных пород.

Гематит Минерал, окись железа Fe₂O₃, содержание железа 72%, кристаллизуется в тригональной системе, образует также скрытокристаллические агрегаты и начетные массы. Твердость 5,5—6. Удельный вес 4,9—5,2 г/см³. Цвет от красно-бурого до железно-черного. Блеск полуметаллический, металлический и матовый.. Черта вишнево-красная. Спайность отсутствует. Излом раковистый, землистый. Происхождение связано с метаморфизмом железистых осадков при гидротермальных процессах. Используется как хорошая железная руда.

4. Класс гидроокислов. (гидрооксиды) – соединения окислов химических элементов с водой, например CaO+H₂O® Ca(OH)₂. Однако окислы большинства химических элементов взаимодействуют с водой только при действии щелочей или кислот на действии солей, например, CuSO₄+ 2NaOH® Na ₂SO₄+Cu(OH)₂.

Лимонит Б урый железняк. Химический состав Fe₂O₃• nН₂О. Твердость 1,5-5 в зависимости от влажности среды его образования, от этого же зависит и плотность лимонита. Удельный вес 3,6—4 г/см³. Цвет лимонно-желтый, желто-бурый, ржавый. Блеск металловидный, матовый. Черта ржаво-бурая. Излом землистый. Образуется в коре выветривания, откладываясь из растворов. Используется как железная руда, иногда как краска.

Опал минерал, твердый природный гидрогель составаSiO₂×nH₂O. Количество воды составляет 3-9% (иногда-до 34%). Образует натечные, слоистые, пористые агрегаты. Твердость 5-5,5. Удельный вес 1.9-2.5 г/см³. Окраска белая, желтая, бурая, бывает бесцветный. Черта –белая. Образуется путем выпадения из термальных или поверхностных вод. В результате дегидрации и раскристаллизации переходит в халцедон, а затем – в кварц. Некоторые горные породы (гейзерит, диатолит, трепел) целиком состоят из опала. Благородный опал с радужной игрой цветов (вследствие оптической неоднородности) является драгоценным камнем.

5. Класс сульфидов. Представляет собой соединения металлов с серой, служит сырьем для получения соответствующих металлов и серной кислоты.

Пирит серный колчедан, железистый колчедан-минерал состава FeS₂, содержит примеси Co,Ni,As и др. Кристаллизуется в кубической системе, часто встречается в виде сплошных зернистых масс. Твердость 6—6,5. Удельный вес 4,9—5,2 г/см³. Цвет светлый, латунно-желтый, бледно-латунный. Блеск сильный металлический. Спайность несовершенная. Черта черная с зеленоватым оттенком. Излом раковистый. Образуется при контактном метаморфизме. Используется для изготовления серной кислоты.

Халькопирит медный колчедан CuFeS₂. Кристаллизуется в тетрагональной системе, обычно встречается в виде сплошных масс и отдельных зернах. Твердость 3,5—4. Удельный вес 4,1—4,3 г/см³ (тяжелая). Цвет латунно-желтый, золотисто-желтый. Блеск металлический. Черта зеленовато-черная. Образуется главным образом из гидротермальных растворов. Халькопирит – основной источник получения меди.

Киноварь (цинобарит-серная ртуть HgS, содержит 86% ртути (Hg). Кристаллизуется в тригональной системе, встречается в виде ромбоэдрических скоплений красного цвета. Твердость 2-2,5. Плотность 8,9 г/см³, хрупкая. Цвет - малиново-красный. Блеск неметаллический. Черта – малиново-красная. Спайность – несовершенная. Главная руда для получения ртути.

Молибденит дисульфат молибдена MoS₂, содержит 60%Mo и 40%S. Кристаллизуется в гексагональной системе, кристаллы имеют вид пятиугольных пластинок, чаще встречаются в виде агрегатов листочков или чешуек. Окраска свинцово-серая. Блеск металлический. Твердость 1.0. удельный вес 4,7-5,0 г/см³, плавится при t⁰ = 1185⁰. Главный минерал для получения молибдена.

6. Класс сульфатов. Средние соли серной кислоты, например, калия сульфат K₂SO₄, магния сульфат MgSO₄, натрия сульфат Na₂SO₄ и др. минералы этого класса имеют светлую окраску, совершенную спайность и невысокую твердость.

Гипс. Гипсовый камень. Водная сернокислая соль кальция CaSO₄•2H₂O, содержит 32,5% CaO; 46,6%SO₂ и 21%. H₂O. Встречается преимущественно в виде сплошных зернистых, волокнистых и плотных масс или пластинчатых кристаллов. Твердость 1,5-2 (чертится ногтем). Удельный вес 2,3 г/см³. Чистый гипс бесцветен и прозрачен, а при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розоватую, бурую и др. окраски. Блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый, матовый. Черта белая. Спайность весьма совершенная. Осаждается из водных растворов, богатых сульфатными солями, при высыхании морских лагун и соленых озер. Залегает в виде пластов и штоков среди девонских и пермских осадочных пород, а также в мезозойских и третичных отложениях, часто совместно с ангидритом и каменной солью. Разновидности гипса – алебастр (гипс снежно-белого цвета), селенит (волокнистый гипс с занозистым изломом и шелковистым блеском). Используется в качестве, добавки к портландцементу при изготовлении архитектурных деталей и скульптур, а также в медицине и бумажной промышленности.

Ангидрид (безводный гипс). Безводный серно - кислый кальций CaSO_4, зернистые массы белого цвета, иногда с красноватым, синеватым оттенком. В виде примесей иногда содержит стронций. Твердость 3—3,5. Удельный вес 2,8—3 г/см³ (средняя плотность). Спайность совершенная по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Поглощая воду, переходит в гипс, увеличиваясь в объеме до 30%. Ангидрит обычно приурочен к залежам каменной соли, часто массы ангидрита образуют залегающую в виде пластов осадочную породу. Цвет белый, голубоватый, фиолетовый, розовый, красноватый. Блеск перламутровый. Черта белая. Излом зернистый. Используется в химической промышленности для изготовления вяжущих материалов и растворов и как поделочный материал. Сырье для спеццементов.

Барит- тяжелый шпат, природный безводный сульфат бария, содержит 66%BaO, 37%SO₃. Кристаллизуется в ромбической системе, кристаллы таблитчатые или столбчато-призматические. Обычно встречаются в зернистых агрегатах. Твердость 3-3,5, удельный вес 4,3-4,5 г/см³ (тяжелая плотность). Окраска различная, часто белая, серая, голубая или красная. Спайность совершенная по граням призмы. Используется как строительный материал. Образуется осадочным путем.