10.5: Рішення вибраних проблем
- Page ID
- 28132
а) графіт знаходиться між 1 і 2 б) стішовіт знаходиться між 9 і 10 с) опал знаходиться між 6 і 7
г) обсидіан становить близько 5 е) рубін приблизно 9 f) смарагд знаходиться між 7 і 8
- Форстерит: Mg 2 SiO 4: Якщо кожна незосилікатна одиниця має заряд 4 - через формальні заряди на чотири кисню, то два магнію повинні об'єднатися, щоб збалансувати цей заряд із зарядом 4 +. Кожен магній повинен мати 2 + свій заряд. Це здається розумним, оскільки магній - це два атоми від лівого краю періодичної таблиці; він мав би заряд 2 + в конфігурації благородного газу.
- Fe 2 SiO 4: Для того, щоб це працювало, кожне залізо повинно було б мати 2 + заряд. Перехідні металеві заряди передбачити складніше, ніж лужні і лужноземельні метали, оскільки вони знаходяться далі від краю таблиці Менделєєва, але виявляється, що два найбільш поширених заряду на іоні заліза - 2 + і 3 +, тому цей заряд здається розумним.
- Якщо кожен незосилікат має заряд 4 -, то сумарний негативний заряд дорівнює 100 х 4 - = 400 -. Якщо є 25 іонів магнію, кожен з зарядом 2 +, загальний позитивний заряд дорівнює 25 х 2 + = 50 +. Що залишає чистий негативний заряд 400 - + 50 + = 350 -. Праски збалансували б цей заряд рівним позитивним зарядом. Кількість іонів заліза буде 350+/3+ = 150.
- Якщо розділити ці співвідношення на 100, щоб прийти до одного незосилікату в формулі, отримаємо Mg 0,25 Fe 1,5 SiO 4. Це не означає, що десь є чверть іона магнію; ця формула є лише загальним співвідношенням атомів.
Поки що у нас є Al 2 Fe 3. Позитивний заряд = 2 х 3 + 3 х 2 + = 12 +. Цей заряд повинен бути збалансований незосилікатними аніонами, яких кожен 4 -. Так кількість силікатів дорівнює 12 - /4 - = 3. Формула - Al 2 Fe 3 (SiO 4) 3.
Аніони - незосилікат (4 -) + соросилікат (6 -) + оксид (2 -) + гідроксид (1 -). Загальний заряд становить 13 -.
Кальцій - лужноземельний метал, два атома від лівого краю таблиці Менделєєва. Два кальцій частково збалансували б цей заряд з 2 x 2 + = 4 + заряд; чистий заряд тепер 13 - + 4 + = 9 -.
Якщо кожен Al або Fe має заряд 3 +, то число, необхідне для балансування заряду, дорівнює 9 + /3 + = 3 іонів Fe/Al.