Табиатда кимёвий элементларнинг тарқалиши ва учраш шакллари
![Минералларнинг кимёвий таркиби кимёвий формула ёрдамида
ифодаланади. Формула фақат минералларнинг кимёвий таркибини
ифодалаган ҳолда – эмпирик, ва атомларнинг бир-бирига нисбатан
жойлашишини ва боғланишини ифодалаган ҳолда - структурали формула
тарзида бўлиши мумкин.
Минераллар табиатда кимёвий элемент сифатида (соф туғма
минераллар) жуда кам учраб, асосан кимёвий бирикмалар ҳолида учрайди.
Минералларни ташкил қилувчи бирикмалар асосан содда, мураккаб ва сувли
бирикмалар тарзида учрайди. Бундан ташқари минераллар изоморф
аралашмалар тарзида ҳам учраши мумкин.
Содда кимёвий бирикмаларга оксидалар (Al
2 O
3 , Fe
2 O
3 , SiO
2 ва
бошқалар), ҳар хил кислородли тузлар (СаСО
3 , CaSO
4 , Mg
2 SiO
4 ва бошқалар),
сульфидлар (HgS, FeS
2 , PbS ва бошқалар), галоид бирикмалар (NaCl, CaF
2 ва
бошқалар) киради.
Содда кимёвий бирикмалардан ташқари, табиатда мураккаб бирикмалар
ҳам кўп учрайди. Буларга икки содда туздан ташкил топган мураккаб
бирикмалар мисол бўлади. Масалан, CaCO
3 ∙MgCO
3 – доломит,
CuCO
3 ∙Cu(OH)
2 – малахит.
Юқорида кўрсатилган содда ва мураккаб бирикмалардан ташқари,
таркибида сув молекулалари иштирок этувчи бирикмалар учрайди. Сув
минераллар таркибига қай тарзда кирганлигига қараб, кристалл структурага
кирган - кристаллизацион ёки «боғланган сув» ва кристалл структурада
иштирок этмайдиган эркин сувга бўлинади.
Кристалл структурадаги кристаллизацион «боғланган сув» H
2 O
молекуласи шаклида бўлиб, шу структурада қатъий белгиланган жойларни
эгаллайди. Структурадаги сув молекулаларининг миқдори бошқа таркибий
қисмлар билан оддий нисбатларда бўлади. Мисол тариқасида қуйидагиларни
кўрсатиш мумкин: Na
2 CO
3 ∙10H
2 O – сода, CaSO
4 ∙2H
2 O – гипс, Ni
3 [AsO
4 ]
2 ∙8H
2 O
– аннабергит. Минерал структурасига кирган кристаллизацион «боғланган»](https://docx.uz/documents/9f94d010-0988-4fe8-b77c-fb7b067e886d/page_2.png?v=1)
![кристалларнинг формалари ва структуралари бир-бирига жуда яқин бўлган
ҳолда, иккинчиси, ўзгарувчан таркибли бирикмаларда структурани
ўзгартирмай бир атомнинг (ёки ионнинг) ўрнини иккинчи бир атом (ёки ион)
алмаштирган ҳолда изоморфизмга хос бўлган иккинчи тушунчани кўриб
чиқамиз. Кристалл панжарадаги атом ёки ионларнинг ўрин алмашиши
қуйидаги ҳолларда бажарилади: структуравий бирликлар геометрик ва
кимёвий жиҳатдан бир-бирига яқин бўлган ҳолларда. Кимёвий яқин бўлиши
учун атом ва ионларнинг валентлиги, химиявий боғланиш тури, қутбланиши
бир хил бўлиши, геометрик яқин бўлиши учун атом, ион радиуслари ва
хажмлари (фарқи 5-7% дан ортмаслиги керак) бир хил бўлиши ҳисобга
олинади.
Изоморфизмнинг икки ҳолати маълум. Биринчиси оддий бўлган яъни
бир хил валентли элементларнинг ўрин алмашиши билан содир бўладиган
изоморфизм. Изоморфизмнинг бу тури изовалент изоморфизм дейилади.
Иккинчиси мураккаб бўлган, яъни турли валентли элементларнинг ўрин
алмашиши билан содир бўладиган изоморфизм, буни гетеровалент
изоморфизм дейилади.
Элементларнинг атом ва ионлари қай миқдорда изоморф ўрин
алмашишига боғлиқ равишда, изоморфизм мукаммал ёки чегараланган
бўлиши мумкин.
Бир элементнинг ўрнини иккинчи бир элемент 100% гача бўлган
миқдорда алмаштириб эгалласа у ҳолда мукаммал изоморфизм, агарда бир
элемент иккинчи бир элементнинг ўрнини қисман яъни 0,01% дан бир неча
процентгача эгалласа у ҳолда чегараланган изоморфизм юзага келади.
Бир элементнинг ўрнини иккинчи бир элемент қисман эгаллаган ҳолда,
формулада бу элементлар қавс ичига олиниб, вергул орқали ажратилади.
Шуни уқтириб ўтиш керакки, кўпроқ процентни ташкил қилган элемент
аввал ёзилади, бунга мисол қилиб вольфрамит (Fe, Mn)[WO
4 ] минералини
олсак, бу минерал ферберит (Fe[WO
4 ]) билан гюбнеритнинг (Mn[WO
4 ])](https://docx.uz/documents/9f94d010-0988-4fe8-b77c-fb7b067e886d/page_5.png?v=1)
![изоморф аралашмасидан иборат. Бу бир хил валентли элментларнинг ўрин
алмашишига, яъни изовалент изоморфизмга мисол бўлади.
Изоморфизмнинг иккинчи мукаммал бўлган тури, гетеровалент
изоморфизмга, яъни турли хил валентли элементларнинг ўрин алмашиши
билан содир бўладиган изоморфизмларга дала шпатлари группасидаги
плагиоклазларни мисол қилиб кўрсатиш мумкин. Плагиоклазларда Ca ва Al
нинг жуфт атомлари, Na ва Si нинг жуфт атомлари билан алмашиб
(Ca 2+
Al 3+
↔Na 1+
Si 4+
) узилмас минераллар қаторини ташкил қилади.
Бу қаторнинг чекка қисмларини альбит (Na[AlSi
3 O
8 ]) ва анортит
(Ca[Al
2 Si
2 O
8 ]) ташкил қилади.
Изоморф алмашинишлар табиий ва синтетик кристалл моддаларда жуда
катта аҳамиятга эга. Кўпгина қимматбаҳо элементлар рудали минераллар
билан биргаликда изморф аралашма сифатида учрайди. Масалан Со ёки Ni
таркибида темир бор минералларда, темирнинг ўрнини алмаштиради.
Ҳозирги замон талабига жавоб берувчи бирикмалардан тузилган
материалларни олиш учун минералларнинг кристалл панжарасига маълум
миқдорда айрим элементларни киргазишга тўғри келади. Масалан ёқут
(Al
2 O
3 ) таркибида 0,05% Cr, алюминийнинг ўрнини эгаллайди.](https://docx.uz/documents/9f94d010-0988-4fe8-b77c-fb7b067e886d/page_6.png?v=1)
Табиатда кимёвий элементларнинг тарқалиши ва учраш шакллари