SULFURISULFURI

OXIZIOXIZI HALOGENURIHALOGENURI

Tipuri de coordinări

Ra:Rx = 1

Ra:Rx <0.155Radius ratio

NaCl RC:RA= 0.73÷0.41

NC=6

RC:RA> 0.73

NC=8

CsCl

Sphalerite

FluorinaCaF2

RC:RA> 0.73

RC:RA= 0.32

RC:RA= 0.73÷0.41Rutil

Provskite

Spinel

CLASA SULFURICLASA SULFURI

Tipul A2X Grupa argentitului Argentit Ag2S

Grupa calcozinei Calcozina Cu2S

Tipul A3X2 Bornit Cu5FeS4

Tipul AX Grupa galenei Galena PbSGrupa sphaleritului Sfalerit ZnS (blenda)Grupa calcopiritei Calcopirita CuFeS2

Grupa wurtzitului Wurtzit ZnSGrupa nichelinei Pirotina Fe1-xS

Nichelina NiAsGrupa covelinei Covelina CuS

Cinabru HgSRealgar AsS

Tipul A2X3 Grupa stibinei Stibina Sb2S3

Bismutina Bi2S3

Tipul AX2 Grupa piritei Pirita FeS2

Grupa löllingitului Marcasita FeS2

Grupa mispichelului Mispichel FeAsSGrupa molibdenitului Molibdenit MoS2

Tipul A3BX3 Grupa tetraedritului Tetraedrit-Tennantit (Cu,Fe)12(Sb,As)4S13

Structura: -arhetipul structural “halit” in care pozitiile Na sunt ocupate de Pb, iar pozitiile Cl de S (izostructuralism)-NC=6 (Pb, S)

Sulfuri tip AXGrupa galenei

GalenaPbSS

Simetrie: Fm3mHabitus: cubic, dodecaedricDuritate: 2.5Luciu: metalicCuloare: cenusiuClivaj: {001} perfect

Occurenta:-galena este o sulfura comuna, se formeaza in zacamintele filoniene, in asociatie cu sfaleritul, pirita, marcasita, calcopirita, carbonati, cuart, baritina, fluorina;-in sistem hidrotermal apare frecvent asociata cu argintul;Utilizari: sursa de Pb sau chiar Ag

Sulfuri tip AXGrupa sfaleritului

Simetrie:Habitus (tracht): tetraedru, dodecaedru rombicDuritate: 3.5-4Luciu: rasinos, submetalic, adamantinCuloare: brun, negru, galbenClivaj: {110}

mF 34

Sfaleritul(Zn,Fe)SS

Structura (derivata din arhetipul structural “diamant” (izostructuralism) – jumatate din atomi de carbon inlocuiti cu S si cealalata jumatate cu Zn. Alternanta Zn si S in structura de tip diamant determina scaderea simetriei

Sfaleritul – considerat modificatia cubica de temperatura scazuta a ZnS iar wurtzitul (6mm) polimorful de temperatura ridicata, >1020°C

Occurenta: sfaleritul este cel mai important mineral de Zn si sursa de Zn cea mai importanta; ocurenta este similara galenei, cu care apare asociata frecventUtilizari: sursa de Zn

Sulfuri tip AXGrupa calcopiritei

Calcopirita

CuCuFeS2

Simetrie: 4 2mHabitus (tracht): bisfenoid (tetraedrul alungit)Duritate: 3.5-4Luciu: metalicCuloare: galbenClivaj: {110}

Structura deriva din structura sfaleritului prin ocuparea pozitiilor Zn alternativ de catre Cu si Fe (dezamestec)

Daca Cu si Fe ocupa statistic pozitiile Zn → faza minerala (Cu, Fe)S cu structura sfaleritului. Aceasta situatie este posibila la temperaturi ridicate cand reteaua este relaxata si nu impune cationilor restrictii dimensionale.

La temperaturi < 540oC, atomii de Cu si Fe ocupa pozitii ordonate: alternanta atomilor de Cu si Fe in pozitiile Zn → scaderea simetriei (cubictetragonal).Coordinarea - atomii de S coordinati tetraedric de 2 atomi de Cu si 2 atomi de Fe;

- atomii de Cu coordinati tetraedric de 4 atomi de S- atomii de Fe coordinati tetraedric de 4 atomi de S;

Utilizari: sursa principala de Cu

Sulfuri tip AXGrupa nichelinei

NichelinaNiAsNiAs

PirotinaFeFe1-x1-xSS

2/m 6/mmmminerale izotipe

Impachetare hexagonala compacta a atomilor de Ni si As (ACAB) – A-Ni; B,C - As

Structura: pozitii vacante ale Fe2+, →deficitului de Fe. Pentru mentinerea neutralitatii structurii, unii ioni de Fe2+ sunt substituiti de Fe3+. La temperaturi ridicate, vacantele se distribuie dezordonat; la scaderea temperaturii acestea se ordoneaza, determinand scaderea simetriei (monoclinica).

ACAB

NC=6 (As,Ni)

Sulfuri tip AX2

Grupa piriteiPiritaFeSS2

Simetrie: m3Habitus (tracht): cub, dodecaedru pentagonalDuritate: 6-6.5Luciu: metalicCuloare: galbenClivaj: absent

modificatie polimorfa a FeS2, marcasita, rombicaStructura poate fi descrisa pornind de la structura galenei (tip halit): pozitiile Pb(Na) sunt ocupate de Fe, pozitiile S(Cl) de perechi S2 (grup molecular S2

2-), astfel incat centrul de

simetrie al perechii S2 ocupa pozitia centrului anionului din structura tip halit.

Prezenta perechilor S2 determina scaderea simetriei comparativ cu galena.Coordinarea- Fe inconjurat de 6 atomi de S un octaedru deplasat de la directia axelor 4;- perechile S2 inconjurate octaedric de 6 atomi de Fe.

OXIZI SIMPLITipul A2X Grupa cupritului Cuprit Cu2O

Apa H2O

Tipul AX Grupa periclazului Periclaz MgOTipul A2X3 Grupa hematitului Corindon Al2O3

Hematit Fe2O3

Grupa ilmenitului Ilmenit FeTiO3

Tipul AX2 Grupa rutilului Rutil TiO2

Piroluzit MnO2

Casiterit SnO2

Anatas TiO2

Brookit TiO2

OXIZI MULTIPLITipul AB2X4 Grupa spinelului Seria spinelului Spinel MgAl2O4

Seria magnetitului Magnetit Fe2+Fe23+O4

Seria cromitului Cromit FeCr2O4

Tipul ABX3 Perovskit CaTiO3

Tipul A2BX5 Pseudobrookit Fe2TiO5

HIDROXIZI SI OXIZI CU OXIDRILTipul AX2 Grupa brucitului Brucit Mg(OH)2

Grupa goethitului Diaspor α-AlO(OH)

Goethit α-FeO(OH)Tipul AX3 Gibbsit Al(OH)3

OXIZI SI HIDROXIZIOXIZI SI HIDROXIZIA – metalX - O2 sau (OH)

A2X3

Grupa hematitului

Al3+(Fe3+)

coordinat octaedric (N=6) de O2-

Corindon α-Al2O3, Z=6

Hematit Fe2O3, Z=6

Structura: Atomii de O formeaza o structura compacta cu impachetare compacta aproximativ ACA. Al este coordinat octaedric de 6 atomi de O, iar O este coordinat tetraedric de 4 atomi de Al. Structura se poate descrie folosind octaedrele AlO6. Ocuparea a 2/3 din pozitiile octaedrice de catre Al determina formarea unei retele octaedrice incomplete, paralela cu (001), in care octaedrele se leaga prin muchii.

Proprietati fiziceCorindon: habitus scurt prismatictabular (cristale-"butoias"); clivaj absent, duritatea remarcabila (9). Este incolor si transparent, dar substituia Al cu ioni de Cr, Ti, Ni, V in diferite proportii determina coloratii alocromatice: rosu (rubin), albastru (safir), verde (smarald oriental), galben (topaz oriental).Hematit: habitus de la tabular pâna la lamelar si fin solzos, duritate 5½-6½, opac, cenusiu sau rosu.

cR3 cR3

A2X3

Grupa ilmenituluiStructura - arhetipul structural al corindonului: pozitiile Al sunt ocupate alternativ de Fe2+ si Ti4+

Fe si Ti in coordinare octaedrica (6); O coordinat tetraedric de 2 atomi de Fe si 2 atomi de Ti.

scaderea simetriei

3R

Utilizari – sursa principala de Ti

FeTiO3

AX2

Grupa rutilului

Structura- Impachetare hexagonala compacta distordionata a atomilor de O in care Ti ocupa 1/2 din

pozitiile interstitiale octaedrice. - Ti →coordinat octaedric de 6 atomi de O; O coordinat planar de 3 atomi de Ti.- Octaedrul TiO6 se leaga prin muchii opuse (prin cate doi atomi de O) de alte doua octaedre

similare, formand lanturi paralele cu axul z

Proprietati fizice determinate de structuraHabitus prismaticMacle: “în genunchi” cu planul de concrestere (101) si ciclice cu unghiul dintre indivizi de aproximativ 120o. Duritatea este relativ mare (6).

Sagenit - varietatea aciculara a rutilului dispusa ordonat în reteaua biotitului în planele (001) sub unghiuri de 60o (dezechilibru chimic): un biotit titanifer expulzeaza Ti care se fixeaza sub forma de ace de rutil

Oxizi multipliiAB2X4

Grupa spinelilor

seria spinelului: B=Al A=Mg spinelA=Fe2+ hercinit

magnetitului: B=Fe3+ A=Mg magnezioferitA=Fe2+ magnetitA=Mn2+ jacobsit

seria cromitului: B=Cr3+ A=Mg magneziocromitA=Fe2+ cromit

ulvöspinel B=Ti4+ A=Fe2+ Fe2TiO4

Flexibilitatea structurii se manifesta prin faptul ca atomii metalici se pozitioneaza mereu la aceleasi coordonate, in timp ce coordonatele (pozitiile) atomilor de O se pot modifica, astfel incat scheletul oxidic se poate dilata/contracta, adaptandu-se usor dimensional variatiei naturii cationilor.

Structura spinelilor poate fi descrisa ca o impachetare cubica compacta a atomilor de O in planele {111}, cationii ocupand doua tipuri de pozitii neechivalente, in coordinare octaedrica si in coordinare tetraedrica. Caracteristica structurii spinelilor este flexibilitatea foarte ridicata care permite interventia unei mari varietati de cationi, astfel incat sunt descrisi peste 100 de compusi (naturali si sintetici) care prezinta acest tip de structura.

Proprieti fiziceHabitus izometric, tracht octaedric {111}, duritate ridicata, clivaj absent sau imperfect dupa {111}. Chimismul determina variatia culorii, a greutatii specifice. Magnetismul este foarte puternic la magnetit, magnezioferit si slab la jacobsit.

HIDROXIZIHIDROXIZI

(OH)- - gruparea anionica de baza Coordineaza octaedric Mg2+, Al3+ formand structuri planare octaedrice,

slab legate intre ele.

BruciticBrucitic Mg(OH)2 plane trioctaedrice plane trioctaedrice

(toate pozitiile cationice sunt ocupate (toate pozitiile cationice sunt ocupate de Mgde Mg2+2+))

GibbsiticGibbsitic Al(OH)3 plane plane

dioctaedrice (doar 2/3 din pozitiile dioctaedrice (doar 2/3 din pozitiile octaedrice sunt ocupate de Aloctaedrice sunt ocupate de Al3+3+))

Doua tipuri structurale:

Halogenuri

I. SARURI HALOIDE NORMALE ANHIDRE SI HIDRATATE

Tipul AX Grupa halitului Halit NaClSilvina KClVillaumit NaFKerargirit AgCl

Tipul AX2 Grupa fluorinei Fluorina CaF2

Grupa lawrencitului Bischofit MgCl2 · 6 H2O

II. SARURI HALOIDE COMPLEXE, ALUMINO-FLORURI

Tipul AmBX3 · x H2O Carnalit KMgCl3 · 6 H2O

III. SARURI ALUMINO-FLORURI

Tipul octaedric izolat CriolitNa3AlF6

CsCl NaCl ZnS

CaF2 CaTiO3Al2O3TiO2 Mg(OH)2

Magnetit Fe3O4

Fe – trei tipuri de pozitii in structura: Fe3+ in coordinare tetraedrica (1/8 din pozitiile tetraedrice); Fe3+ coordinat octaedric (1/4 din pozitiile octaedrice) si

Fe2+ in pozitii octaedrice (1/4 din pozitiile octaedrice).

x

y Şiruri alternative de O şi OH

OOH

alternanţă de perechi de şiruri de O şi OH

O OHxyz

Goethit α-FeOOHGoethit α-FeOOH Lepidocrocit Lepidocrocit -FeOOH-FeOOH

Hidroxizi comuniBrucitBrucit Mg(OH)Mg(OH)22

Manganit MnO(OH)Manganit MnO(OH)

Gibbsit Al(OH)Gibbsit Al(OH)33

Diaspor Diaspor -AlO(OH)-AlO(OH)

Goethit Goethit -FeO(OH)-FeO(OH)

BauxitaBauxita – asociatie de diaspor, – asociatie de diaspor, gibbsit, boehmit gibbsit, boehmit AlO(OH)AlO(OH)