Přírodopis 9. třída – pracovní list Téma: Mineralogie Jméno: …………………………………………. 1. Co je to mineralogie = věda o minerálech (nerostech), podmínkách jejich vzniku, stavbě a chemickém složení 2. Definice minerálu = nerost = neústrojná přírodnina, jejíž složení lze vyjádřit chemickou značkou nebo vzorcem. Nachází se obvykle v krystalickém stavu, který je energeticky nejvýhodnější. 92% hmoty zemské kůry je v krystalickém stavu. Nepatrný počet jsou nerosty beztvaré – amorfní např. opál, hnědel 3. Podle čeho se určuje vnitřní stavba nerostu ( vysvětli na modelech soli, diamantu a grafitu ) Podle uspořádání iontů, atomů nebo molekul, které tvoří uvnitř krystalu geometrickou síť – tzv. krystalovou mřížku. Sůl – NaCl – v krystalu se střídají ionty sodíku a chlóru ve stejných vzdálenostech ve třech navzájem kolmých směrech. Sůl krystaluje ve tvaru krychle. Diamant – C – Každý uhlík je pevně vázán ve čtyřech různých směrech se sousedními stejně vzdálenými uhlíky. Grafit (tuha) – C – uhlíky jsou pevně seřazeny pouze v rovnoběžných rovinách, avšak mezi rovinami jsou velké mezery a málo pevné vazby. 4. Podle čeho se určuje vnější stavba nerostu Je odrazem vnitřní stavby. Určuje se podle rovin, os a středu souměrnosti a) střed souměrnosti je bod ležící zpravidla uprostřed krystalu. b) rovina souměrnosti je myšlená rovina, která půlí krystal na dvě zrcadlově stejné poloviny. c) osní kříž – jedná se o tři pomyslné přímky procházející středem krystalu. Každá z nich určuje jeden směr v prostoru (předozadní, pravolevý a vertikální) 5. Přehled krystalových soustav: NÁZEV POČET ROVIN 1. TROJKLONNÁ 0 2.
JEDNOKLONNÁ
3.
KOSOČTVEREČNÁ
4.
ČTVEREČNÁ
5.
ŠESTEREČNÁ
6.
KRYCHLOVÁ
7.
KLENCOVÁ
PŘÍKLAD skalice modrá, plagioklas, kaolinit
1
sádrovec, amfibol, ortoklas, augit, biotit, mastek, muskovit
3 (mezi všemi osami jsou pravé úhly)
síra, olivín, bauxit, aragonit, antimonit
5
cínovec (kasiterit), chalkopyrit, rutil
7
apatit, molybdenit, grafit, beryl
9 3
galenit, sůl, zlato, stříbro, diamant, fluorit, granát, pyrit, sfalerit kalcit, křemen, dolomit, magnezit, hematit, korund, siderit, turmalín
6. Na čem závisí fyzikální vlastnosti nerostů Na chemickém složení a vnitřním uspořádání částic v krystalové mřížce. 7. Přehled: Optické vlastnosti - PROPUSTNOST SVĚTLA průhledné (křišťál, muskovit) propouštějí světlo, lze přes ně číst průsvitné (jantar, sůl) lze přes ně vidět jen obrysy neprůhledné – nepropouštějí světlo
●
-
BARVA – tvoří se pohlcováním světla na atomech prvků v krystalové mřížce. Nerosty se stálou barvou jsou barevné nebo bezbarvé (např. křemen – bezbarvý, síra – žlutá, skalice – modrá). Pokud minerál obsahuje příměs chemických látek (MnO,FeO,NiO, CrO) bývá zbarvený a může vytvářet barevné odrůdy. Odrůdy křemene: ametyst – fialová, růženín – růžová, citrín – žlutá, záhněda, hnědá, morion – černá
-
VRYP – je barva jemného prášku, který vzniká otíráním minerálu o porcelánovou destičku. Barva vrypu nemusí být shodná s barvou nerostu.
-
LESK – je dán lomem světla na plochách úlomků nerostů (např. diamantový, kovový, perleťový, skelný, mastný, hedvábný, matný)
Mechanické vlastnosti - ŠTĚPNOST A LOM – pokud se krystal po úderu rozpadne na rovné lesklé plochy a trhliny je štěpný (např. sůl, kalcit). Pokud se objeví nerovná plocha tzv. lom, nerost je neštěpný (např. křemen). Štěpnost bývá dokonalá nebo nedokonalá, lom většinou lasturnatý -
SOUDRŽNOST ( PEVNOST ) – je schopnost minerálu odolávat tlaku nebo nárazu. Kujné jsou minerály dobře soudržné – jde je rozklepat na tenký plíšek (kovy). Pružné a ohebné jsou např. slídy. Křehké = málo soudržné se po úderu rozletí na malé úlomky.
-
TVRDOST – závisí na vzdálenosti částic v krystalové mřížce. Čím je tato vzdálenost kratší, tím je tvrdost vyšší. Německý mineralog Friedrich Mohs sestavil desetičlennou stupnici. Tvrdší minerál vždy rýpe do měkčího, ale nikdy naopak: 1 – mastek 2 – sůl kamenná 3 – kalcit 4 – fluorit 5 – apatit
-
6 – živec (ortoklas) 7 – křemen 8 – topaz 9 – korund 10 - diamant
HUSTOTA – závisí na atomové hmotnosti prvků. Vypočítáme ji podle vzorce:
● Elektrické vlastnosti : např. slída = izolant ●
Magnetismus : např. magnetit a minerály obsahující železo
●
Žáruvzdornost: tuha – využívá se jako nádoby pro slévárenství, teplovody apod.
8. Na čem závisí chemické vlastnosti minerálů – na chemickém složení, na obsahu chemických prvků 9. Přehled: o PRVKY (kovové a nekovové) ZLATO
- chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití
DIAMANT
- chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití
GRAFIT ( TUHA ) - chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití SÍRA
- chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití
Au barva žlutá, kujný, měkký, nízká teplota tání USA, Jihoafrická republika, Austrálie, v ČR řeka Otava a Kocába bankovnictví, šperkařství, zubní lékařství, elektronické čipy C nejtvrdší, třpytivé brusné plochy, různé barvy Jihoafrická republika, Sibiř šperkařství, brusné hlavice
C černý s kovovým leskem, malá tvrdost, stírá se, žáruvzdorný Český Krumlov, Staré Město pod Sněžníkem výroba tužek, brzdová obložení, žáruvzdorné kelímky, elektrody S žlutá barva, křehká, měkká, mastný lesk Polsko chemický průmysl, výroba kyseliny sírové, postřiků, desinfekce sudů
o SULFIDY PYRIT
- chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití
FeS2 žlutá barva, kovový lesk Příbram, Kutná Hora, Zlaté Hory výroba kyseliny sírové, ruda železa, hlušina v uhlí
GALENIT
- chemická značka - vlastnosti - výskyt
PbS šedý, štěpný, kovový lesk, Polsko, Německo, Austrálie, Kanada, Příbram , Kutná Hora stříbrná a olověná ruda
- využití
Co je to hlušina ?
Hlušina je materiál, který je vytěžen během hlubinné těžby jako nežádoucí složka, jenž se ukládá poblíž těžební oblasti v podobě hald. o HALOGENIDY
HALIT ( SŮL KAMENNÁ ) - chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití FLUORIT
- využití
NaCl bezbarvý, slaná chuť, skelný lesk, dokonalá štěpnost, rozpustný ve vodě, krystalová soustava Polsko, Slovensko, Rakousko potravinářstrví, chemický průmysl CaF2, v hutnictví, sklářství, výroba plastů a kyseliny fluorovodíkové
o OXIDY A HYDROXIDY MAGNETIT ( magnetovec ) - chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití
Fe3O4 magnetické, černo modrá barva, Ural, Švédsko, Hrubý Jeseník těží se jako železná ruda
HEMATIT ( krevel ) - chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití
Fe2O3 krvavě červený vryp Ukrajina, Švédsko, Praha, Plzeň těží se jako železná ruda
SMOLINEC - je radioaktivní minerál, který se používá k výrobě jaderné energie KŘEMEN
- chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití - barevné odrůdy
SiO2 bezbarvý s barevnými odrůdami, skelný lesk, Bochovice a Hostákov, Příbram, Cínovec šperkařství, sklářství, elektronika, optika křišťál = čirý, ametyst = fialový, růženín = růžový, záhněda = hnědý, citrín = žlutý, morion = černý
OPÁL
- chemická značka - vlastnosti - výskyt - využití - co je to pazourek
SiO2 . nH2O je beztvarý (amorfní), bílá až nažloutlá barva Slovensko, Austrálie, Mexiko šperkařství, primitivní řezací nástroje směs opálu a křemene
LIMONIT ( hnědel )
železná ruda s rezavě hnědou barvou
o UHLIČITANY KALCIT
- chemická značka - vlastnosti - výskyt a využití
CaCO3 bílý, štěpný horninotvorný činitel – vznik vápence, krápníkové jeskyně např. Moravský kras
o SÍRANY SÁDROVEC - chemická značka - vlastnosti - využití
CaSO4 beztvarý, medově žlutý, perleťový lesk rozdrcený se přidává do cementu, výroba sádry, bílý jemnozrnný alabastr v sochařství
o KŘEMIČITANY ŽIVCE
- dva druhy živců - využití
draselný = ortoklas, sodnovápenatý = plagioklas výroba porcelánu a keramiky
SLÍDY
- dva druhy slíd - využití
světlá = muskovit, tmavá = biotit přídavek do omítek, izolační materiál v elektroprůmyslu
MASTEK
- vlastnosti - výskyt - využití
nejměkčí nerost, žlutozelená barva, mastný lesk Sobotín v Hrubém Jeseníku plnidlo do papíru, zubních past, mýdel a pudrů, keramika
GRANÁTY (pyrop) - vlastnosti - výskyt - využití
vysoká tvrdost, červená barva České středohoří šperkařství, brusivo, o MINERÁLY ORGANICKÉHO PŮVODU
JANTAR
- způsob vzniku - vlastnosti - výskyt - využití
zkamenělá pryskyřice třetihorních jehličnanů beztvarý, žlutá barva, průhledný kolem Baltského moře šperkařství, výzkum třetihorního hmyzu
Vyhledej odpovědi na tyto otázky: 1. Které minerály se dobývají jako železná ruda 2. Z kterých minerálů se získává: olovozinek – měď – uran – sádra – 3. Které minerály nemají krystalovou mřížku 4. Z čeho se vyrábí porcelán 5. Z čeho se získává hliník 6. Jmenuj minerály, které mají barvu: zelenou – žlutou – červenou – 7. Jeden drahý kámen je typický pro Českou republiku. Který? 8. Které minerály se nacházejí v okolí školy Doplňující učivo: Tvorba minerálů: - aby se minerál mohl hospodářsky využít, musí se vyskytovat v koncentrované formě 1. Magmatická separace – když roztavená hmota nebo-li magma chladne, v různých hloubkách začínají krystalizovat různé materiály ( velmi hluboko krystalizují např. diamanty – tzv. kimberlitové sopky v jižní Africe ) 2. Kontaktní metamorfismus – horniny se mění při kontaktu s teplem nějaké vyvřeliny. Výsledkem je změna obsahu minerálu. 3. Hydrotermické procesy – podzemní proudy horké vody, bohaté na minerály, pronikají puklinami v horninách a pokrývají stěny pukliny minerály ( např. olovo, zinek, zlaté a stříbrné žíly) 4. Usazování – mnohé minerály se snadno rozpouštějí ve vodě a mohou se koncentrovat odpařováním – sůl 5. Zbytková ložiska – zvětrávání může vymývat nebo vyluhovat rozpuštěné minerály do půdy, samotná cenná součást však zůstává na místě ( např.železná a hliníková ruda ). Dobývání minerálů: 1. Rýžování – krouživým pohybem vypouklé pánve ve vodě se odplavují nežádoucí lehké minerály a těžké se hromadí na dně pánve 2. Tavení – rudy 3. Elektrolýza – reaktivní prvky – hliník, titan 4. Pěnová flotace cínu 5. Biologické způsoby s využitím rostlin a bakterií – jen experiment 6. Hledání náhradních zdrojů za tzv. fosilní paliva – uhlí, ropa, zemní plyn
