Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět a vysvětlit problémy krystalochemie vybraných minerálů a skupin minerálů na základě nabytých znalostí odvodit i neznámé substituce

• Krystalová chemie vybraných skupin minerálů I. Obecné zákonitosti a) Rozdělení prvků - aniony (relativně velký iontový poloměr, elektronegativní, např. O-2, F-, Cl-, S-2, OH-). - kationy (relativně malý iontový poloměr, elektropozitivní) kationy můžeme rozdělit do dvou podskupin - kationy s malým iontovým poloměrem a vysokou valencí (např. S6+, P5+, Si4+, C4+, B3+), - kationy s velkým iontovým poloměrem a nízkou valencí (např. Na+, Ca2+, Fe2+, Mn2+, Fe3+). b) Stavební prvky krystalových struktur Na základě velikosti kationů a jejich valencí existují dva hlavní typy polyedrů: - polyedry složené z O (OH,F,Cl) a kationů s malým rozměrem a vysokou valencí (S6+, P5+, Si4+, C4+, B3+), které tvoří tzv. anionální část (skupinu) u minerálů (např. CO32-,BO33-, SiO44-,PO43-, SO42-) - polyedry složené z O (OH,F) a kationů s relativně velkým rozměrem a nízkou valencí, (např. Na+, Ca2+, Fe2+, Mn2) V závislosti na velikosti kationů a valenci mají jednotlivé kationy různé koordinace a tvar polyedrů planární CO32-,BO33- tetraedry SiO44-,PO43-, SO42- oktaedry AlO6 hexaedry CaO8 jiné NaO9-12 Polyedry jsou téměř vždy deformované, takže většinou nejde o geometricky přesné tvary a název polyedru odpovídá počtu vrcholů a stěn. c) Polymerizace stavebních prvků Ve strukturách mohou být jednotlivé polyedry izolované, to znamená, že nejsou žádným způsobem propojeny s jinými polyedry (nejčastěji sdílejí společný O nebo OH), většinou ale dochází k více či méně výrazné polymerizace, tedy polyedry jsou více či méně komplikovaně spojeny do různých prostorových typů. d) Substituce prvků v minerálech - homovalentní (v tomto případě se substituce účastní jen jedna pozice v krystalové struktuře a zastupované prvky mají stejnou valenci) anionů OH-F, Cl-F malých kationů P-As, W-Mo velkých kationů Na-K, Fe-Mg, Al-Fe3+ - heterovalentní (v tomto případě mají zastupované prvky různé valence a substituce se účastní nejméně dvě ale často více pozic ve struktuře, vzorec minerálu ale musí zůstat elektroneutrální) II. Příklady a) Oxidy Nb,Ta,Ti, Sn,W b) Silikáty skupina granátu skupina turmalínu skupina slíd c) Fosfáty

diskuse v hodině, použití získaných poznatků v PhD práci