Гранит формула
Автор Ђаня)) задал вопрос в разделе Домашние задания
C какими веществами гранит способен вступать в химические реакции? и получил лучший ответ
Ответ от Geselle[гуру]
Искать химические реакции гранита бесполезно. Надо знать минералы, из которых состоит гранит и записывать химические реакции этих минералов.
Гранит в общем случае содержит обязательно три вида минералов: кварц, полевой шпат, слюда.
С реакциями кварца дело обстоит несложно: кварц - это оксид кремния кристаллический (В граните обязательно кристаллический) .
Реакции SiO2 широко известны (их одних можно написать больше трех) , например:
SiO2 + 4NaOH =t= Na4SiO4 + 2H2O (cплавление, вода испаряется)
SiO2 + CaO = t = CaSO3 (сплавление)
SiO2 + 6HF = H2[SiF6] + 2H2O (взаимодействие с плавиковой кислотой при обычной температуре) .
Полевых шпатов существует много. От их вида зависит, в основном цвет гранита.
Возьмем очень распространенный полевой шпат ортоклаз K[AlSi3O8] алюмосиликат калия.
Прежде всего нельзя пройти мимо реакции, которая происходит с этим минералом в природе (выветривание) . Но сначала запишем его, как принято, через оксиды : K2O.Al2O3.6SiO2 (при анализе силикатов и алюмосиликатов их обычно разлагают на оксиды, поэтому так и записывают) . Формула называется стехиометрической, в отличие от первой - кристаллохимической. Стехиометрическая формула отражает только соотношение элементов в составе вещества, а кристаллохимическая характеризует его строение.
K2O.Al2O3.6SiO2 + nH2O + CO2 = Al2O3.2SiO2.2H2O +K2CO3 + 4SiO2.mH2О
Первое вещество после знака равенства называется каолинит, это минерал глины.
Реакция показывает, почему у нас так много песка и глины. Песок - это тоже SiO2, оставшийся при полном выветривании гранита и других силикатных пород. И глина - результат выветривания полевого шпата, т. е. тоже разрушения гранита и гранитоподобных пород.
Последнее вещество при некоторых условиях может оказаться аморфным гидратом кремнезема (а может просто разложиться на SiO2 и воду) . Аморфный гидрат кремнезема в монолите называется опал.
Полевые шпаты все силикаты или алюмосиликаты. При высокой температуре их можно разложить щелочью (сухая, конечно, щелочь) или даже содой Na2CO3 (сода тоже щелочная) Например, для ортоклаза:
K2O.Al2O3.6SiO2 + 7Na2CO3 = K2CO3 + Na2Al2O4 + 6Na2SiO3 + 6CO2
Слюды в граните тоже могут быть разные. Обычная белая слюда мусковит имеет формулу KAl2[AlSi3O10](OH)2.
Я не буду записывать сложные уравнения реакций слюды со щелочными компонентами. Слюды могут взаимодействовать и с сильными кислотами при нагревании (поскольку есть группа ОН (-). Принцип реакций силикатов и алюмосиликатов один и тот же - сплавление со щелочными веществами. На холоду силикаты могут взаимодействовать только с плавиковой кислотой (на этом основано, например, травление стекла, известного всем аморфного силиката) .
Анализ силикатов, включая гранит, основан именно на сплавлении их в платиновых тиглях со щелочами. У нас во время учебы анализ силикатов считался самой сложной задачей аналитической химии. И не дай Б-г было прожечь платиновый тигель (платить за него нужно было большие деньги).