Сера. Соединения и свойства серы

Желтые        As₂S₃, As₂S₅, SnS₂, CdS, P₂S₃, P₂S₅, TiS₂

Розовый (телесный)   MnS

Белые     ZnS, Al₂S₃, BaS, CaS, GeS₂, K₂S, Na₂S, SiS₂ 

   5.1   СУЛЬФИДЫ:

1. АРГЕНТИТ (Серебряный блеск)  -  сульфид. Кубическая сингония

   Формула: Ag₂S

   Формы кристаллизации: октаэдры, кубы, древовидные или нитевидные агрегаты.

   Цвет: от серого до черного.

   Твердость по шкале Мооса: 2-2,5 (мягкий или средней твердости).

   Излом: раковистый, неровный.

   Блеск: металлический.

   Происхождение.  Характерный минерал для гидротермальных жил с низкой температурой.

   Месторождения. Великолепные кристаллы есть в Германии и Богемии. В настоящее время хорошие экземпляры встречаются в различных местах Мексики, Канады и Чили.  Название «аргентит» должно относиться  к сульфиду серебра, который откладывается при температуре выше 175  С; при более низких температурах структура становится стабильно моноклинной, и тогда минерал называется «акантит», несмотря на то, что он сохраняет первоначальные кубические формыю.  В России аргентит находили на Кавказа, Урале и Алтае. Кроме того, известны месторождения в Средней Азии (Казахстан).

2. СФАЛЕРИТ  -  сульфид, Кубическая сингония.

   Формула:ZnS

   Формы кристаллизации: тетраэдры, ромбические додекаэдры.

   Цвет: разнообразный, от бесцветного до черного.

   Твердость по шкале Мооса: 3,5-4  (средней  твердости).

   Излом: раковистый.

   Блеск: от смолистого до полуметаллического.

   Происхождение: Обычный минерал для гидротермальных отложений; встречается в известняковых или доломитовых породах, затронутых гидротермальными жидкостями.

   Месторождения. Во всем мире разрабатываются месторождения сфалерита, важнейшего минерала, необходимого для получения металлического цинка. Основные месторождения сфалерита в России  -  на Урале, Кавказе, Алтае. За рубежом  -  в Казахстане, Чехии, Швейцарии, Испании. СФАЛЕРИТ  -  главная цинковая руда с попутной добычей кадмия, индия, таллия и других более редких элементов.

3. ХАЛЬКОПИРИТ (МЕДНЫЙ КОЛЧЕДАН) – сульфид. Тетрагональная сингония.

   Формула: CuFeS₂

   Формы кристаллизации: псевдотетраэдры (редко), сплошные или мелкозернистые массы.

    Цвет: желто-зеленоватый.

   Твердость по шкале Мооса: 3,5-4 (средней твердости – оставляют царапину на ногте; царапаются ножом или осколком стекла).

   Излом: раковистый.

   Блеск: металлический.

   Другое  название: медный колчедан.

   Происхождение: Минерал жильного происхождения, формирующийся путем сгущения магматических остатков в гранитах и пегматитах.

   Месторождения. Промышленные месторождения в США, Канаде, Чили, африканских странах и на Кипре. В Европе: Россия, Швеция, Германия, Норвегия, Испания, бывшая Югославия.   Самые красивые кристаллы халькопирита, которые могут достигать максимальной длины 2 см, поступают из Савойи (Франция). Халькопирит -  главный меднорудный минерал, встречающийся практически во всех месторождениях медных руд. Они известны на Урале и в Рудном Алтае (Россия), Узбекистане (Алмалык), Казахстане, Армении и других местах. 
 
 

4. КОВЕЛЛИН ( МЕДНАЯ РУДА) – сульфид.

Гексагональная  сингония.

   Формула: CuS

   Формы кристаллизации: кристаллы попадаются редко, они всегда тонкие, отдельные друг от друга, располагаются кругами или почти параллельными группами. Цвет: сине-черный, радужный.

    Твердость по шкале  Мооса: 1,5-2 (мягкий).

   Излом: оскольчатый.

   Блеск: полуметаллический.

   Происхождение. Образуется в зонах окисления залежей сульфитов меди.

   Месторождения. Существует очень немного мест, где ковеллин имеется в количествах, достаточных для промышленной разработки.   Ковеллин самостоятельных месторождений не образует. В ничтожных или небольших количествах встречается практически во всех месторождениях медно-сульфатных руд. В больших массах есть на о.Кавау (Новая Зеландия). Прекрасные экземпляры поступают также из Бора (Сербия).

   5.  ПИРИТ (СЕРНЫЙ или ЖЕЛЕЗНЫЙ КОЛЧЕДАН) – сульфид. Кубическая сингония.

   Формула: FeS₂

   Формы кристаллизации: восьмигранники (октаэдры), кубы, пентагон-додекаэдры.

    Цвет: латунно-желтый.

   Твердость по шкале Мооса: 6,5 (твердый – царапает стекло или лезвие ножа).

   Излом: раковистый.

   Блеск: металлический.

   Происхождение. Обычно минерал находится в гидротермальных жилах, в метаморфических породах с содержанием серпентина, а также в мраморе.

   Месторождения. Распространен по всему миру. В России пирит разрабатывают на Урале (Дегтярское, Блявинское, Калатинское месторождения), Алтае, Кавказе; осадочные пириты  -  Подмосковный бассейн в Боровицком районе и другие. Из пирита получают железо и серу. В 16 веке минералом пользовались для высекания искры в первых образцах огнестрельного оружия, однако пирит оказался слишком хрупким и был заменен кремнием. Искатели золота бывали нередко введены в заблуждение сходством пирита с золотом. По этой причине пирит получил прозвище «золото глупцов».

   Рассмотрим  следующую задачу:  

   Одним из распространенных природных соединений серы является минерал  ПИРИТ, основным компонентом  которого является сульфид….., а также содержатся другие примеси. Определите, какой объем оксида серы (IV) (объем приведен к нормальным условиям) можно получить при обжиге 600 г ПИРИТА, если массовая доля примесей в нем составляет 20%.

   Дано: w (примесей) = 20%; m (пирита) = 600 г.

   Определить:V(SO₂)

   Решение.

   1. Рассчитываем массу сульфида FeS₂ в пирите:

m(примесей)  

m(примесей)

   m(FeS₂) = m(пирита) – m(примесей);

   m(FeS₂) = 600 – 120 = 480 г

   2. Количество вещества сульфида FeS₂ составит:

 

   

   3. Составляем уравнение реакции обжига FeS₂:

   4 FeS₂ + 11O₂ = 8SO₂ + 2 Fe₂O₃

   4. Из уравнения реакции следует,  что 

   

   v(SO₂) = 2v(FeS₂);

   v(SO₂) = 2 • 4 = 8 моль

   5. Рассчитываем объем оксида серы (IV), приведенный к нормальным условиям, который можно получить:

   V(SO₂) = v(SO₂) • V_m  ;

   V(SO₂) = 8 • 22,4 = 179,2 л

   6. Ответ: 179,2 л

   

   5.2   С У Л Ь Ф А Т Ы:

   1. ГИПС  (ЛЕГКИЙ ШПАТ) – сульфат. Моноклинная сингония.

   Формула: Ca(SO₄)•2H₂O

   Формы кристаллизации: призмы, таблитчатый габитус.

   Цвет: бесцветный, белый, разнообразных оттенков.

   Твердость по шкале Мооса: 2 (мягкий – царапается ногтем).

   Излом: занозистый.

   Блеск: от стеклянного до перламутрового.

   Происхождение. Осадочный минерал, образовавшийся  вследствие естественного испарения морских вод в закрытых водоемах (Урал), медно-молибденовых (Карамаз, Узбекистан) и других рудах.

   Месторождения. Промышленно разрабатываемые залежи гипса находятся в рудном бассейне Парижа (Франция), в Канаде, во многих  районах США и России. В России залежи гипса сосредоточены в Приуралье, Поволжье и на Северном Кавказе. Минерал может встречаться  в форме шпатовых агрегатов как селенит. В волокнистых агрегатах удлиненных кристаллов как сериколит или в зернистых массах воскового вида как алебастр. Также известны «розы пустыни»  -  агрегаты в форме роз, встречающиеся в пустынных областях. После помола и обезвоживания гипс применяется в строительстве.

   2.  АНГИДРИТ – сульфат. Ромбическая сингония.

   Формула: CaSO₄

   Формы кристаллизации: редко -  призматические или таблитчатые кристаллы; чаще появляется в виде плотных агрегатов.

   Твердость по шкале Мооса: 3-3,5 (средней твердости – оставляет царапину на ногте).

   Цвет: бесцветный, серый, синеватый, фиолетовый.

   Блеск: от стеклянного до перламутрового.

   Происхождение. Минерал откладывается при испарении соленых вод в условиях теплого климата.

   Месторождения. Бекс (Швейцария), Аусзее и Ишль (Австрия), Величка (Польша). Известны месторождения в Западном Приуралье, Поволжье, Западном Казахстане. Гидротермальный ангидрит присутствует в золотополиметаллических (Дарасун, Читинская область), колчеданных  (Карамаз, Узбекистан) и других рудах. Ангидрит применяется в производстве бумаги и серной кислоты.

   3. БАРИТ ( ТЯЖЕЛЫЙ ШПАТ) – сульфат. Ромбическая сингония.

   Формула: BaSO₄

   Формы кристаллизации: призмы, часто соединенные в друзы.

   Цвет: бесцветный, желтоватый, розоватый, зеленоватый.

   Твердость по шкале Мооса: 3-3,5 (средней твердости).

   Излом: раковистый.

   Блеск: от стеклянного до перламутрового.

   Происхождение. Гидротермальные жилы, известняковые породы и доломиты.

   Месторождения. МИНЕРАЛЫ ДОБЫВАЮТ НА Северном Кавказе, в Закавказье, а также, в Казахстане, Грузии, Германии, Северной Шотландии, США (Оклахома). Одну из разновидностей барита именуют «фосфорным камнем» благодаря способности фосфорецировать после нагревания с некоторыми восстанавливающими веществами (раскислителями) и последующей выдержки на солнце. В размолотом виде барит применяется как пигмент в производстве бумаги и красок.

Примечания  и пояснения

ФОРМА   МИНЕРАЛОВ

Кристаллы

     Минералы – это химически и физически однородные тела, имеющие, как правило, четко определенный химический состав. Большинство минералов  -  вещества кристаллические. В тех случаях, когда форма ограничивается плоскими поверхностями (гранями), ребрами и двугранными углами, их называют кристаллами. Внешний вид кристалла тесло связан с его атомной структурой, ведь кристалл  -  однородное тело, мельчайшие составляющие которого  -  атомы  -  расположены в строгом порядке и образуют кристаллическую решетку. Даже у кристаллов несовершенной формы кристаллическая решетка остается неизменной на атомарном уровне.