Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Кварц

Характеристики и физические свойства кварца

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Кварц – минерал, основу которого составляет оксид кремния (IV) SiO2.

Он слагает около 13% земной коры, т.е. по распространенности в ней является вторым после полевых шпатов минералом. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Структура представляет собой бесконечный трехмерный каркас, образованный вязью кремнекислотных тетраэдров (SiO4)4-. Тетраэдры располагаются спиралями, при этом кремний и кислород связаны между собой ионно-ковалентными связями, тетраэдры соединяются друг с другом через вершины (через атомы кислорода).

Окраска кварца различна и по цвету, и по своей природе. Идеально чистый кварц в крупных бездефектных кристаллах бесцветен и издревле называется горным хрусталем (рис. 1а). Кварц с изоморфной примесью Fe3+ и внедрившимися в межузельное пространство катионами щелочных металлов имеет фиолетовый цвет и называется аметистом (рис. 1б), а кварц с такой же примесью Al3+ и катионов R+ имеет буро-коричневый цвет и называется морином (рис. 1в). Бесцветная, фиолетовая, дымчатая – все это собственные окраски кварца, обусловленные его составом и структурой. Из числа разновидностей кварца с ложной окраской назовем лишь две: молочный кварц и зеленый кварц (празем).

Кварц: а) горный хрусталь; б) аметист; в) морин

Рис. 1. Кварц: а) горный хрусталь; б) аметист; в) морин.

Образуется кварц в разных условиях: как продукт кристаллизации кислых магм; как гидротермальный минерал в скарнах, рудных и нерудных жилах и других минеральных выделениях; как составная часть метаморфических горных пород; как минерал осадочных горных пород и т.д.

Промышленное значение для разработки кварца какпьезосырья и ограночного материала для ювелирного дела имеют гранитные пегматиты (их называют по местам первых находок жилами альпийского типа), в них иногда добывают прозрачные хорошие кристаллы кварца массой до 500 кг. Кварц из отбросов этого производства используют для выплавки жаростойкого стекла и в качестве сырья для выращивания искусственных (бездефектных) кристаллов пьезокварца. Промышленное значение для стекольной промышленности имеют белые кварцевые пески. Халцедон как поделочный камень добываю/т в миароловых и других минерализованных полостях в эффузивах (базальтах и др.).

Кварц легко узнается по призматическим кристаллам с поперечной штриховкой, раковинчатому излому, твердости, стеклянному или жирному блеску.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Какая масса оксида кремния (IV), содержащего 25% примесей,потребуется для получения силиката калия массой 10 г по реакции с карбонатом калия?
Решение Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида кремния (IV) с карбонатом калия с образованием силиката калия:

SiO2 + K2CO3 = K2SiO3 + CO2↑.

Рассчитаем количество моль силиката калия (молярная масса равна 154 г/моль):

n = m / M;

n(K2SiO3) = m (K2SiO3) / M (K2SiO3);

n (K2SiO3) = 10 / 154 = 0,06 моль.

Согласно уравнению реакции n (K2SiO3) :n (SiO2) = 1: 1. Значит,

n(SiO2) = n(K2SiO3) = 0,06 моль.

Тогда масса оксида кремния (IV) будет равна (молярная масса – 60 г/моль):

m = n × M;

m (SiO2) = n (SiO2)× M (SiO2);

m (SiO2) = 0,06× 60 = 3,6г.

Учитывая наличие примесей в составе оксида кремния (IV) его масса будет равна:

m (SiO2) =3,6 × 0,25 = 0,9 г.

Ответ Масса оксида кремния (IV) равна 0,9 г.
ПРИМЕР 2
Задание Какая масса оксида кремния (IV), содержащего 25% примесей,потребуется для получения силиката натрия массой 5,6 г по реакции с карбонатом натрия?
Решение Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида кремния (IV) с карбонатом натрия с образованием силиката натрия:

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑.

Рассчитаем количество моль силиката натрия (молярная масса равна 122 г/моль):

n = m / M;

n(Na2SiO3) = m (Na2SiO3) / M (Na2SiO3);

n (Na2SiO3) = 5,6 / 122 = 0,05 моль.

Согласно уравнению реакции n (Na2SiO3) :n (SiO2) = 1: 1. Значит,

n(SiO2) = n(Na2SiO3) = 0,05 моль.

Тогда масса оксида кремния (IV) будет равна (молярная масса – 60 г/моль):

m = n × M;

m (SiO2) = n (SiO2)× M (SiO2);

m (SiO2) = 0,05× 60 = 3г.

Учитывая наличие примесей в составе оксида кремния (IV) его масса будет равна:

m (SiO2) =3 × 0,25 = 0,75 г.

Ответ Масса оксида кремния (IV) равна 0,75 г.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.