ИЗОМОРФИЗМ. ПОЛИМОРФИЗМ

Презентация қосу

ИЗОМОРФИЗМ.
ПОЛИМОРФИЗМ
ЖОСПАР:
• Изоморфизм
• Изоморфизмге ұшырайтын минералдар
• Изоморфизмнің түрлері
• Изоморфизм құбылысына әсер етеін факторлар
• Полиморфизм
• Полиморфизм түрлері
• Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
• Тест тапсырмалары
• Бақылау сұрақтары
ИЗОМОРФИЗМ
Табиғи минералдардың ішінде химиялық құрамы жағынан
таза болатындары сирек кездеседі. Олардың құрылымдары әртүрлі
химиялық қосындылардан тұрады. Кейбір минералдарда мұндай
қосындылар өте аз. Сондықтан да біз оларды құрамы тұрақты
минералдар деп атаймыз. Мұндай минералдар қатарына кварц SiO2
(қосындылары Al, Fe, Na мөлшері 0,01 %-дан аспайды), пирит FeS2
(мұндағы Co және т.б. қосындылар мөлшері 0,5-1 %-дан аспайды),
галит NaCl (оның тазалығы көп жағдайда 99,9 %). Басқа минералдар
тобында мөлшері айтарлықтай көп қосындылар бірге кездеседі.
Мысалы, сфалериттің құрамында темірдің қосындысы 0-25%-ға
жетеді. Мұндай минералдарды құрамы ауыспалы минералдар деп
атайды. Олардың құрамының ауыспалы болатының басты себебі –
изоморфизм құбылысы. Изоморфизм бір кристалдық заттардың
атомдары (иондары) басқа минералдардың кристалдық торында,
атомдарын (иондарын) ауыстыру құбылысын атайды. Изоморфизм
терминін минералогиялық әдебиетке 1819 ж. Австрия ғалымы Э.
Митчерлих еңгізді. Ол химиялық құрамы 13 әртүрлі кристалдық
заттардың сырт пішіні ұқсас болатынын байқаған.
Изоморфизм бар жерде тең формалас заттардан үздіксіз аралас
қоспалар пайда болады. Изоморфизм беретін заттарды ң химиялы қ
құрамы жағында да ұқсастық болады. Мысалы, көмір қышқыл
тұздары, яғни карбонаттар изоморфизм береді; кальцит (СаС03) ,
магнезит (MgC03 ) , смитсонит (ZnC03) , сидерит (FеС03) , доломит
[CaMg(C03)2] сияқты минералдар да изоморфизм береді. Бұларды ң
барлығы тригондық сингинияда кристалданады да, жымдасты ғы әдемі
ромбоэдр түрінде болады. Ромбоэдрлардың бұрыштары да бір-біріне
ете жақын келеді. Табиғи изоморфтық қоспаларды ң құрамын
құрылымдық формулада көрсетеді, жай жақшаның ішінде изоморфты қ
элементтерді бір-бірінен үтірмен бөледі. Сонымен, вольфрамитті ң
химиялық құрамы (Fe,Mn)[WO4] формуласымен к өрсетіледі. Ол
изоморфтық қоспа болып табылады, оны ң кұрылымында марганец
атомдары темір атомдарын ауыстырады, ж әне керісінше. Осы қатарды ң
шеткі мүшелері ферберит Fe[WO4] ж әне гюбнерит Mn[WO4] деп
аталады. Минерал оливин (Mg,Fe)2[SiO4] де изоморфты қ қоспа
болады, оның құрылымында магний атомдары темір атомдарымен
ауысады.
ИЗОМОРФИЗМГЕ ҰШЫРАЙТЫН
МИНЕРАЛДАР

смитсонит (ZnC03)
ИЗОМОРФИЗМНІҢ ТҮРЛЕРІ

Изоморфты
қ
Изоморфизм
қоспаларды
Валенттіліктердің құбылысыны
ң
ауысу деңгейіне ң толық
құрылымды
қарай өтуіне
қ
байланысты
жағдайына
қарай
1. Валенттіліктердің ауысу деңгейіне қарай: а) изоваленттік изоморфизм
– ауысуға түсетін элементтердің валенттілігі бірдей, мысалы, вольфрамит,
онда mn+2 , fe+2 ауысады; б) гетероваленттік изоморфизм – кристалдық
құрылымдарда қарапайым ауысумен қатар күрделі кешенді ауысу өтуі мүмкін,
классикалық мысал болып далашпаттар тобының минералдары плагиоклаздар
14 саналады, олар минералдардың үздіксіз қатары болады, онда са2+ және
А13+ жұпы, na+ және si4+ (caal ↔ nasi) жұпына ауысады. Бұл қатардың шеткі
мүшелері анортит ca[al2si2o8] және альбит na[alsi3o8]. Құрамы өзгергенде
плагиоклаздардың қасиеттері де өзгереді. Изоморфизм нәтижесінде пайда
болған ауыспалы химиялық құрамды қоспалар қатты ерітінділер деп аталады.
2. Изоморфтық қоспалардың құрылымдық жағдайына қарай: а) орын
ауыстырудағы қатты ерітінділер; б) азайтудағы қатты ерітінділері (бос
орындардың болуымен сипатталады); в) еңдіру қатты ертінділері (аралық
изоморфизм пайда болуы нәтижесінде өтеді).
3. Изоморфизм құбылысының толық өтуіне байланысты: а) жетілген
немесе шектелген изоморфизм – ауысуға мүмкіндігі, белгілі бір шектен
аспайтындығы (мысалы, корундта хромның алюминиймен ауысу мөлшері 1,5 –
2 %-бен шектеледі); б) жетілмеген изоморфизм – ауысуға түсетін
атомдарының бір-бірімен толық ауысуы (мысалы, магнезит-сидерит қатары); в)
бағытталған полярлық изоморфизм (мысалы, алтынға кіретін мыстың мөлшері
20 %-ға дейін, ал алтынның мыстағы изоморфтық қосындысының мөлшері 2 –
3 %-дан аспайды). Изоморфтық ауысулар жоғары температуралық жағдайда
жеңіл өтеді. Кристалдық заттың химиялық құрамы өзгеруімен қатар, соған
сәйкес құрылымы да өзгеруін морфотропизм дейді.
ИЗОМОРФИЗМ ҚҰБЫЛЫСЫНА
ӘСЕР ЕТЕТІН БАСТЫ ФАКТОРЛАР
Температураның
рөлі. Изоморфтық Қысымның рөлі.
ауысулар жоғары Егер көлемдік әсер
Химиялық температуралық және оған
жағдай. жағдайда жеңіл байланысты
Табиғатта бұл өтеді. Мысалы, қысым жоғары
жағдай магмадан болса, заттардың
минералдық кристаллизацияла изоморфтық
ортада бір-біріне ну кезінде калийлі ауысуы шектеледі,
ауыстыратын далашпаттары өз егер төмен болса,
элементтердің құрамына ұлғаяды. Заттың
біркелкілігіне натрийді сіңіріп химиялық құрамы
немесе біреуі аз, алады, өзгеруімен қатар,
екіншісінің көп кристаллизация соған сәйкес
болуына өткеннен кейін (K, құрылымы да,
байланысты. Na)(AlSi2O8) екі өзгеруін
фазаға бөлінеді: морфотропизм
(K)(AlSi2O8) және дейді.
(Na)(AlSi2O8).
ПОЛИМОРФИЗМ
«Полиморфизм» грек тілінен аударғанда «көп пішінді» деген ұғым
береді. Құрамы бірдей заттардың әр түрлі структура құруын полиморфизм
дейді. Полиморфизм — көп формалылық деген сөз, бұл изоморфизмға қарама-
қарсы түсінік. Полиморфизмнің ең айқын мысалына к өміртегін алу ға болады.
Куб формасында кристалданған көміртегі — алмаз, гексагон формасында
кристалданған көміртегі —графит. Бұл екі минералды ң химиялы қ тегі бір ғана
көміртегі бола тұрса да, кристалдық формалары әр т үрлі бол ғанды қтан
физикалық қасиеттері де әр түрлі болады. Полиморфизм құбылысына әрт үрлі
15 элементтер және күрделі қосылыстар ұшырауы м үмкін. Химиялы қ құрамы
бірдей, бірақ кристалдық құрылысы мен сингониясы бір-бірінен өзгеше
келетін минералдардың тобын полиморфтық модификациялар деп атайды.
Кубтық сингонияда кристалданатын алмас, гексагонды қ сингонияда ғы –
графит, олардың формуласы – С, физикалық қасиеттері әрт үрлі. Полиморфизм
модификациялары: кальцит (тригондық) – арагонит (ромбылы қ),
формулалары CaCO3; пирит (кубтық) – марказит (ромбылы қ), формулалары –
FeS2; ал кварцта 7 полиморфтық модификациялары бар.
МОНО ЖӘНЕ ПОЛИ КРИСТАЛДЫ
ҚАТТЫ ДЕНЕЛЕР
Әртүрлі полиморфтық модификациялардың жаратылысы олардың
геологиялық жағдайда кездесуіне байланысты. Әрбір модификацияның
өзіндік құрылымы бар, яғни оларға арнаулы қасиеттер тән. Көміртегіндегі
полиморфизмге алмас пен графитті жатқызуға болады. Олардың
қасиеттері әртүрлі. Алмас минералдардың ішіндегі ең қаттысы (қаттылығы
Моос шкаласы бойынша 10), ал графиттің қаттылығы 1. Алмастың
тығыздығы 3,5, ал графиттікі 2,2. Екі минералдың осынша айрықша
себептері олардың іш құрылымының ерекшеліктерінде болып отыр,
көміртегі олардың атомдарының кристалдық торында орналасуынан.
Көміртегі атомының графиттегі байланысы өте әлсіз, алмаста өте берік.
Графиттің құрылымы қабат-қабат жұқа гексагонды тор тәрізді, осы тор
қабаттарының бір-бірінен алыстығы минералдың өте тез қабыршықтануын
және жұмсақтығын қамтамасыз етеді.
ПОЛИМОРФИЗМ 2 ТҮРГЕ
БӨЛІНЕДІ

Екінші түрі –
монотропия, ол бір
Бірінші түрі –
полиморфтық
энантиотропия, ол
модификацияның
полиморфтық
екінші түрге
модификацияларды
ауысуы, ал екінші
ң белгілі бір
түрден бірінші
температура мен
түрге қайта
қысымда, бір
ауысуы мүмкін
түрден екінші
емес. Мысалы,
түріне ауысуы.
марказиттің
Мысалы, кварцтың
пиритке ауысуы, ал
тридимитке,
пириттің
алмастың графитке
марказитке қайта
ауысуы.
ауысуы мүмкін
емес.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ

• https://kk.wikipedia.org/wiki
• Кристаллография, минералогия, петрография. Бұл
кітап Абай атындағы Қазақтың мемлекеттік
педагогты институтының, география факультетінде
оқылған лекциялардың негізінде жазылды, 1990.
• «Қазақстан»: Ұлттық энцклопедия / Бас редактор Ә.
Нысанбаев – Алматы «Қазақ энциклопедиясы» Бас
редакциясы, 1998 ISBN 5-89800-123-9, VII том.
ТЕСТ ТАПСЫРМАЛАРЫ:
1. Кварц SiO2, пирит FeS2, галит NaCl минералдары қалай аталады?
A) құрамы тұрақты минералдар;
B) құрамы тұрақсыз минералдар;
C) құрамы біртекті минералдар;
D) құрамы біртекті емес минералдар.
2. Минералдар құрамының ауыспалы болатының басты себебі?
E) полиморфизм құбылысы;
F) изоморфизм құбылысы;
G) модификация құбылысы;
H) монотропия құбылысы.
3. 1819 жылы Изоморфизм терминін минерологиялық адебиетке
енгізген ғалым?
I) В.В Докучаев;
J) П.А Костычев;
K) Э. Митчерлих;
L) Н. Шмидт
4. Кристалдын заттын химиялық құрамы өзгеруімен қатар, со ған с әйкес
құрылымы да?
A) гексотропизм;
B) изотропизм;
C) политропизм;
D) морфотропизм.
5. «Полиморфизм» грек тілінен аударғанда:
E) көп пішінді;
F) көп құрамды;
G) көп білікті;
H) көп қырлы.
6. Куб формасында кристалданған көміртегі?
A) графит;
B) алмаз;
C) арагонит;
D) Марказит.
7. Моос шкаласы бойынша алмазды ң қаттылығы
I) 4;
J) 5,7;
K) 10;
L) 4,5.
8. Полиморфизм бөлінеді:
A) 3 түрге;
B) 4 түрге;
C) 5 түрге;
D) 2 түрге.
9. Алмаздың графитке ауысуы полиморфизмнің қай түпіне
жатады?
E) энантиотропия;
F) монотропия;
G) политропия;
H) изотропия.
10. Кварцтағы полиморфтың модификацияларынын саны:
I) 8;
J) 7;
K) 5;
L) 9.
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ:
1. Құрамы тұрақты минералдар дегеніміз?
2. Сфалерит минералы құрамындағы 0-25%-тік қосынды атауы?
3. Изоморфизм дегеніміз не?
4. Тригендік сингонияда кристалданатын жымдастығы әдемі
ромбоэдр түрінде болатын минералдар?
5. Изоморфизмнің түрлері?
6. Морфотропиз дегеніміз не?
7. Изоморфизм құбылысын әсер ететін басты факторлар?
8. Полиморфтық модификациялар?
9. Көміртегіндегі полиморфизм минералдар?
10. Монотропия дегенімзі не?

Ұқсас жұмыстар

Кристаллография туралы жалпы түсінік

Популяциялар генетикасы

Генетикалық полиморфизм

ГЕНДЕР ДРЕЙФІ

Объектілі программалау туралы түсініктер

Объекттер полиморфизмі

Биохимиялық адаптация

Объектілі-бағытталған программалау. Класстар және әдістер

JAVA ТІЛІНДЕГІ ОБЪЕКТІЛІ – БАҒЫТТАЛҒАНПРОГРАММАЛАУ

Объектілі бағытталған программалаудың негізгі артықшылығы модульдік программалаумен салыстырғанда модульдер арасында жіберілген ақпарат көлемінің азаюы және модуларалық байланыстар санының қысқаруы

Пәндер