Оксиды и гидроксиды


Оксиды и гидроксиды в природе составляют около 17% от массы земной коры.

Основу структур большинства оксидов составляют плотнейшие или приближающиеся к плотнейшим кубические и гексагональные упаковки атомов кислорода, октаэдрические и тетраэдрические пустоты которых заполнены катионами. Поэтому большая часть оксидов имеет высокие твердость, плотность и несовершенную спайность.

Для оксидов кремния, алюминия, магния часто характерны ионно-ковалентные связи, в остальных оксидах (меди, железа, хрома и т.д.) обнаруживается также некоторая доля металлических связей. Поэтому оксиды кремния, алюминия, магния обладают повышенной твердостью (7-9 — кварц, шпинель, корунд, хризоберилл), у остальных оксидов твердость более низкая (5-6).

Большинство оксидов черного, темно-бурого цвета.

Блеск — от металлического до алмазного.

Оксиды Si, Al, Mg, как правило, сами по себе бесцветны, но часто бывают окрашены благодаря примесям элементов-хромофоров (рубин), электронно-дырочными центрами (морион) или механическими вростками окрашенных минералов (авантюрин).

Плотность оксидов колеблется от 2,5 (кварц) до 10,5 г/см3 (уранинит) и зависит в основном от атомных масс входящих в них элементов. Необычно низкая для этого класса минералов плотность кварца объясняется его ”рыхлой” каркасной структурой.

Оксиды часто встречаются в виде хорошо ограненных кристаллов, форма которых используется при их диагностике. Оксиды с координационными структурами кристаллизуются в кубической сингонии и имеют, как правило, изометрический облик кристаллов (шпинель, пирохлор и др.). Цепочечные мотивы в структуре минералов  приводят к появлению у таких минералов спайности и удлиненно-уплощенного облика кристаллов (рутил, брукит, касситерита и др.).

Оксиды, содержащие в своем составе уран и торий, радиоактивны, что приводит к их метамиктному распаду и появлению вокруг кристаллов бурых ореолов (плеохроический дворик), а сами минералы приобретают характерный смоляной блеск; понижается их твердость и плотность.

Структуры многих гидроксидов составляет плотнейшую упаковку как атомов кислорода, так и групп ОН.

В гидроксидах связь ионно-ковалентная связей с существенным влиянием водородных связей.

Гидроксиды со слоистыми структурами (брусит, гиббсит) легко узнаются по уплощенно-таблитчатым кристаллам, листовато-чешуйчатым агрегатам, низкой твердости (2,5-3,5) и плотности (2,3-2,4 г/см3). Для них характерны весьма совершенная спайность и перламутровый отлив на плоскостях спайности.

В гидроксидах ленточной структуры, где проявляются достаточно прочные водородные связи, повышаются твердость (5-6) и плотность (3,3-4,4 г/см3) (диаспор, гетит).

Гидроксиды редко встречаются в природе в виде хорошо ограненных кристаллов. Обычно они образуют сплошные, рыхлые, землистые, порошковатые, натечные агрегаты и оолиты.

Гидроксиды Fe, Mn имеют бурую, черную окраску, Al, Mg — бесцветны, но могут быть окрашены механическими вростками оксидов и гидроксидов железа.