Электронная структура и размеры атомов в кристаллах: ионные, атомные и ковалентные радиусы. Типы химической связи и координация атомов

11. Принципы систематики и общая характеристика основных классов минералов.
Классификация минералов построена на химическом составе и кристаллической структуре. Вещества одного химического типа часто имеют близкую структуру, поэтому минералы сначала делятся на классы по химическому составу, а затем на подклассы по структурным признакам.

• 
  Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения
  
• 
  Раздел II. Карбиды, нитриды и фосфиды.
  
• 
  Раздел III. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения.
  
  • 
    1 класс. Простые и двойные сернистые и им подобные соединения.
    
  • 
    2 класс. Сульфосоли.
    
• 
  Раздел IV. Галоидные соединения (галогениды).
  
  • 
    1 класс. Фториды.
    
  • 
    2 класс. Хлориды, бромиды и иодиды.
    
• 
  Раздел V. Окислы.
  
  • 
    1 класс. Простые и сложные окислы.
    
  • 
    2 класс. Гидроокислы.
    
• 
  Раздел VI. Кислородные соли.
  
  • 
    1 класс. Иодаты.
    
  • 
    2 класс. Нитраты.
    
  • 
    3 класс. Карбонаты.
    
  • 
    4 класс. Сульфаты и селенаты.
    
  • 
    5 класс. Хроматы.
    
  • 
    6 класс. Молибдаты и вольфраматы.
    
  • 
    7 класс. Фосфаты, арсенаты и ванадаты.
    
  • 
    8 класс. Арсениты.
    
  • 
    9 класс. Бораты.
    
  • 
    10 класс. Силикаты.
    
    • 
      А. Островные силикаты.
      
    • 
      Б. Цепочечные силикаты.
      
    • 
      В. Ленточные силикаты.
      
    • 
      Г. Слоистые силикаты.
      
    • 
      Д. Каркасные силикаты.
      

Самородные элементы. В самородном состоянии в земной коре устанавливается свыше 30 химических элементов, главным образом металлов. Сюда же относятся ряд газов и редко встречающиеся элементы в жидком состоянии. Некоторые химические элементы в природе встречаются исключительна или почти исключительно в самородном состоянии и носят название благородных элементов. К числу их прежде всего относится группа благородных газов: Не, Ne, Аr, Кr, Хе и Rn. Особое положение в таблице занимает также группа благородных металлов (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt и Au).  Самородные элементы, встречающиеся в твердом состоянии, обладают различными кристаллическими структурами. По типу сил связей между атомами преобладающее значение имеют атомные структуры плотнейшей упаковки с металлической связью, иногда с признаками связей, переходных к гетерополярной и вандерваальсовской. Этими особенностями обусловлен ряд важных общих свойств самородных металлов.
Из всех природных веществ самородные металлы обладают наилучшей электропроводностью и теплопроводностью. Все они в полированном виде обладают сильным металлическим блеском, т. е. высокой отражательной способностью. Показатели преломления, от которых зависит блеск, являются наивысшими. Лишь для золота, серебра и меди они меньше 1,0, но это также обусловливает высокую отражательную способность (см. рис. 20). Точно так же и показатели поглощения света исключительно высоки.
Цвет преобладающего большинства самородных металлов серебряно- или оловянно-белый. Бросающимся в глаза исключением являются цвета золота и меди. Эти элементы могут обнаруживать более высокие валентности, чем следует по их положению в таблице элементов (CuCl₂, АuСl₃).
Из всех известных минералов самородные металлы обладают наибольшими удельными весами (особенно минералы элементов платиновой группы). Металлы, структура которых характеризуется координационным числом 12 и отсутствием направленных сил связей, обладают высокой ковкостью, отсутствием ясно выраженной спайности в изломе и обычно невысокой твердостью В отношении твердости исключение составляют лишь иридий и минералы, содержащие этот элемент в значительных количествах.
Физические свойства группы полуметаллов (мышьяка, сурьмы и висмута), характеризующихся как бы частично искаженными кубическими решетками, несколько отличаются от свойств типичных металлов. Меньшие отклонения в строении кристаллической решетки наблюдаются у висмута, который обладает наибольшим в данной группе блеском, наименьшей хрупкостью, наименьшей твердостью и др. Общими для всех трех металлов являются морфологические особенности кристаллов и направления спайности, что строго согласуется с особенностями их кристаллического строения.