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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 矿物晶体结构与酸溶性的联系
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木棉和我

木虫 (职业作家)

[求助] 矿物晶体结构与酸溶性的联系已有1人参与

请教一下：为什么有些矿物易溶于酸，有些却不易溶于酸？比如高岭石（层状结构）酸溶性很小，而霞石（架状结构）却很容易溶于酸，根据结构决定性质，两者的晶体学结构为什么会导致酸溶性差异？有什么相应的理论知识吗？
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1楼2018-07-01 23:50:08
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
冰点降温: 金币+2, 谢谢专家回帖解答，辛苦啦。 2018-07-02 22:05:06
木棉和我(冰点降温代发): 金币+20 2018-07-02 22:05:13
既与组成有关，又与结构有关：
一般来说，含硅量越高的，酸溶性越差，含金属越高的酸溶性越好；
结构中比表面积越高的或是颗粒越小的，溶解速率越快；而结晶度越高且结构致密的溶解速率越慢。
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2楼2018-07-02 07:48:24
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木棉和我

木虫 (职业作家)
引用回帖:
2楼: Originally posted by jiagle at 2018-07-02 07:48:24
既与组成有关，又与结构有关：
一般来说，含硅量越高的，酸溶性越差，含金属越高的酸溶性越好；
结构中比表面积越高的或是颗粒越小的，溶解速率越快；而结晶度越高且结构致密的溶解速率越慢。

重叠布居数是指分布在两原予之间的重叠电子电荷数，重叠布居数的相对大小能够估计两原子之间形成化学键的强弱以及成键特征属于共价键还是离子键，重叠布居数越大，两原子间形成。当重叠布居数为零时，表明两原子之间形成完美的离子键；当重叠布居数大于零时，表明原子间形成化学键具有共价键特性。文献中计算了ZnFe2O4尖晶石中键的布局分析，Zn-O布局数为0.41，Fe-O布局数为0.31。以此得出，铁酸锌溶解性差的主要原因是四面体内部存在着百分率较高的共价键(Zn-O键)。请问，这样的结论是否科学？原理是什么？
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3楼2018-07-04 11:39:19
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jiagle

专家顾问 (知名作家)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 木棉和我 at 2018-07-04 11:39:19
重叠布居数是指分布在两原予之间的重叠电子电荷数，重叠布居数的相对大小能够估计两原子之间形成化学键的强弱以及成键特征属于共价键还是离子键，重叠布居数越大，两原子间形成。当重叠布居数为零时，表明两原子之 ...

不科学：
共价键与溶解性没有必然的关系。
所谓重叠布居数在此不过是造一个名词而已，与溶解没有半毛钱关系。
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4楼2018-07-04 12:28:19
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木棉和我

木虫 (职业作家)
引用回帖:
4楼: Originally posted by jiagle at 2018-07-04 12:28:19
不科学：
共价键与溶解性没有必然的关系。
所谓重叠布居数在此不过是造一个名词而已，与溶解没有半毛钱关系。...

我看到一篇文献上提到：“矿物表面与水作用程度与不饱和键有关。一般来说，矿物晶格和离子键俞强，晶格离子与水作用俞强，矿物在水中的溶解度就俞大，可浮选性就差”。硫化矿溶解度最小，氧化矿较大，盐类矿溶解度最大。其原因就是硫化矿中共价键高，氧化矿中离子键较高，盐类矿物本身就是离子键晶体。我觉得有一定道理，但是不知道依据的什么定律？
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5楼2018-07-04 16:43:34
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jiagle

专家顾问 (知名作家)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 木棉和我 at 2018-07-04 16:43:34
我看到一篇文献上提到：“矿物表面与水作用程度与不饱和键有关。一般来说，矿物晶格和离子键俞强，晶格离子与水作用俞强，矿物在水中的溶解度就俞大，可浮选性就差”。硫化矿溶解度最小，氧化矿较大，盐类矿溶解度 ...

在小范围内有一定正确性，总的来说，共价键与溶解度之间确实没有必然关系。如氯化铝是共价化合物，易溶于水，而氢氧化铝的离子性相对强一些，却难溶于水，与共价性高难溶于水的规律确实不匹配。
但你说的矿物，主要有含氧的矿和硫化物矿，范围就小多了。矿物一般难溶，当然对于那些源于海洋的矿除外；对于d电子多的金属矿物，往往形成硫化物矿，相对难溶，这是有理论基础的，并不完全是因为共价键，而理解为d电子多的金属与硫离子之间形成双共价键而稳定性高，表现难溶于水。
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6楼2018-07-04 18:20:14
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