Твердость минерала. От чего зависит? Админ: От соотношения долей ковалентной/ионной типов связи.
Юрий, 20.10.2019
Не знал , в какую рубрику занести вопрос , так что извините если " не туда ". Аллотропная модификация углерода (С) -алмаз, самый твердый минерал по шкале Мооса, с кубической кристаллической решеткой. Модификация графит - почти самый мягкий - с цифрой 2, и гексагональной по строению решеткой. Казалось бы, ответ напрашивается сам собой - разное расположение атомов. Но минерал берилл , с такой же гексагональной структурой имеет твердость почти 8 ( 7,5 -8). Так что же влияет на твердость того или иного минерала ?
Аметистов, 20.10.2019
Вопрос этот лучше бы адресовать физическому форуму. Он относится к физике твердого тела. Есть три типа связи в твердых телах: металлическая, ковалентная и ионная. Все драгоценные камни это ДИЭЛЕКТРИКИ, в них доля металлической связи нулевая. КОВАЛЕНТНАЯ связь это связь за счет перекрытия внешних электронных оболочек (= размытие местонахождения внешних электронов атомов). Чисто ковалентная связь в структуре алмаза. Если в алмазную структуру добавить 50% кремния, то перекрытие будет меньше по объему, так как оболочки разные, и структура слегка исказится, будет напоминать кубическую алмазную, и станет гексагональной. Это случай карбида кремния (SiC - муассанит). Но у углерода больше сродство к электронам, так что в этой связи есть доля ИОННОЙ - оболочки внешних электронов чуть смещаются от кремния к углероду. Симметрия связи нарушается она становится чуть менее прочной. Тв = 9.5.
Минерал Галит = NaCl - оболочки не перекрываются, просто электроны от натрия практически полностью переходят на незаполненные уровни хлора. Образуется чисто ИОННАЯ связь. Естественно она менее прочная. Тв = 1.
А вот с графитом ситуация совсем другая. Чтобы возникла ковалентная связь атомы углерода нужно сблизить кардинально. Почти до радиуса следующих за внешними электронных оболочек. В простых условиях (не очень высоких давлений) углерод образует ... металлический тип связи, когда электроны внешних электронных оболочек принадлежат всем атомам сразу. Тоже прочный тип связи, но не такой, как ... ковалентный. Далее все написано в учебнике химии за 10 класс ... Но видимо вопросы не входят во вредительское ЕГЭ? Чего учить то ...