Как составить химическую формулу малахита

Но по-настоящему известен он стал после того, как в конце 18 века на Урале было открыто несколько крупных малахитовых месторождений. Его стали использовать в строительстве и отделке домов богатых людей, а также в ювелирном деле и изготовлении шкатулок и статуэток. В детстве все читали сказку «Малахитовая шкатулка» известного уральского писателя Бажова, поэтому камень этот весьма на слуху. А теперь давайте познакомимся с ним поближе.

Описание минерала, физические и химические свойства

1. Лучистый. Темно-зеленого цвета, тонкого лучистого строения.
2. Ленточный. Светло-зеленый с полосками, имеет отлив в бирюзу. Для изготовления украшений чаще всего используют именно эту разновидность камня.
3. Плисовый. Густого темно-зеленого цвета, имеет мягкий шелковистый отлив. Но из-за того, что рисунок на нем невыразительный, поэтому в ювелирном деле он может использоваться нечасто.
4. Концентрически-зональный. Имеет оригинальный витиеватый рисунок, особенно эффектно смотрится после полировки.
5. Натечный почковидный. В таком минерале чередуются светлые и темные слои.
6. Азур-малахит. Минерал, в котором смешивается зеленый малахит и синий азурит.

В тему: Как проверить малахит на подлинность

СИНТЕЗ МАЛАХИТА (CuOH)₂CO₃

Состав

Минерал состоит из семидесяти процентов оксида меди, двадцати процентов углекислоты и десяти процентов воды.

Физические свойства

Твердость камня составляет от 3.5 до 4, довольно хрупкий. Плотность составляет 3.9-4.1 г/см3, удельная масса малахита составляет 3.75-3.95. Излом неровный, землистый. Теплоемкость варьируется в пределах от 288 до 372 килоджоулей.

Химические свойства.

Способен легко раствориться в соляной кислоте, вскипая и выделяя углекислый газ. Растворяется в аммиаке, окрашивая его в синий цвет.

Основные месторождения

Больше всего ценился уральский малахит, но на данный момент все месторождения Урала исчерпали себя. В России действуют месторождения в Алтайском крае, Забайкалье и Северном Урале, но добыча там несущественна.
На данный момент самые крупные месторождения найдены в Африке. Это так называемый «медный пояс», территория протяженностью 500 километров, именно там и добывается сейчас малахит. Но он, как говорят ювелиры, значительно уступает знаменитым уральским камням.

Помимо Африки существуют месторождения в Америке, Армении, Казахстане, Румынии, Бразилии, Австралии.

Применение

Малахит ценится в ювелирном деле. Он мягок и податлив в работе, легко поддается полировке.

Применяется минерал в следующих областях:

1. Украшения. Малахит вставляют в многочисленные ювелирные украшения, такие как кольца, серьги, кулоны.
2. Интерьер. Малахитом декорируют различные предметы интерьера — часы, вазы, лампы, статуэтки, шкатулки.
3. Декор зданий внутри и снаружи. Здания декорируют малахитом, обрабатываемым в форме пластин.
4. Изготовление красок.

В тему: Камень малахит свойства и значение для человека

В России XVIII-XIX веков малахитом украшали массивные вещи: колонны зданий, каминные доски, напольные вазы. Такую роскошь могли позволить себе только очень богатые люди, поэтому украшали подобным образом храмы и дворцы. Малахитовый зал Эрмитажа хранит до двухсот предметов, изготовленных из этого камня. Колонны Исаакиевского собора, искусно покрытые малахитом, по сей день поражают людей своим великолепием и красотой.

Малахит и ныне пользуется спросом в ювелирном деле, но уже куда реже. Несмотря на хрупкость камня, его могут применять при изготовлении бус, шкатулок, часов, статуэток.

При работе с минералом стараются подчеркнуть его исключительную красоту. Наиболее ценен так называемый «павлиний глаз» — малахит, который украшают тоненькие концентрические полоски. В небольших камнях, которыми инкрустируют кольца и другие мелкие украшения, полосатость можно и не заметить, поэтому малахит похож на другие зеленые и непрозрачные камни. Но крупный малахит с другим камнем никак не перепутать.

Оправляется исключительно в медь либо в серебро. В виду хрупкости камня его нужно обязательно беречь от ударов, а также от скачков температур. Не следует допускать контакта с кислотой. Чистить разрешается исключительно при помощи мыльного раствора.

Магические свойства и интересные факты

Магические свойства.

Из малахита изготовливаются талисманы и амулеты. Считается, что он способен уменьшать боль, притягивает внимание окружающих, приносит радость его обладателю, избавляет от беспричинных страхов и грусти, лечит бессонницу. А еще он способен бороться с реальными болезнями неврологического и ревматоидного характера, помогает при снижении остроты зрения и даже способствует росту волос. Еще малахит наделен огромной магической силой, причем особенно сильным он становится в мае.

В тему: Как чистят малахит, уход и этапы обработки

Астрологически камень подходит Тельцам, Весам и Львам, нейтрален к Скорпионам, неблагоприятен для Дев и Раков.

Интересные факты о малахите:

1. Малахит использовался не только в качестве украшений и облицовки помещений. Еще одна его область применения — косметика. Древние египтянки делали из него тени и подводку для глаз.
2. Для облицовки знаменитых колон Исаакиевского собора было использовано двадцать тонн малахита.
3. В России был придуман особый способ украшения различных изделий, при помощи которого было возможно наиболее полно отразить великолепие малахита, назывался он «русская мозаика». Камень разрезался на пластины и разворачивался «гармошкой». Из нее уже выбирали нужный рисунок и наклеивали на металл или мрамор.
4. Для облицовки Малахитового зала Эрмитажа использовали 25 пудов камня. Он является наиболее выразительным образцом «русской мозаики».
5. В 1984 году изобрели искусственный малахит. Отличие от настоящего камня заключается только в однообразном рисунке искусственного.

В связи с изобретением синтетического малахита его стали часто подделывать. Для того чтобы отличить искусственный камень от настоящего, достаточно капнуть на него нашатырем – капля должна окрашиваться в синий цвет. Также можно поднести камень к огню – из-за высокой удельной теплоемкости будет долго нагреваться, в отличие от подделки, которая либо быстро нагреется, либо оплавится. Еще натуральность камня проверяют, царапая его ножом – малахит настолько податлив, что с него буквально можно снять стружку, в то время как подделку можно только лишь поцарапать. Но все эти способы вряд ли применимы в быту, поэтому при возникновении сомнений лучше сдавать камень на экспертизу

Источник: vamkamen.ru

Формула, свойства и применение малахита

Малахит — камень, который был известен еще в древности. Но по таким причинам, как красота и свойства минерала, его используют ювелиры и сейчас, особенно в качестве поделочного камня. Формула малахита записывается так: Cu2CO3(OH)2. Но в состав минерала входят и примеси, которые меняют свойства камня, особенно его цвет.

В древние времена камень считался покровителем экспериментаторов и врачей. А название произошло с древнегреческого языка от слова «malakos», которое переводится, как «мягкий».

Малахитовый узор

Характеристики камня и его образование в почве

Малахит не является редкостью в природе, но все равно несет ценность для людей. В его состав входит больше 50% гидрокарбоната меди, а также углекислый газ и вода. Но еще в камне всегда находятся примеси оксида кремния, фосфора и кальция. Другое название малахита, которое произошло от химического состава — зелень медная углекислая.

Говоря о цвете камня, то он образуется в результате действия разных веществ в разных пропорциях. Поэтому окраска может колебаться от ярко-зеленого до серовато-зеленого, который переходит в черный цвет. Существуют и экземпляры с легкой желтизной. Но одноцветные варианты встречаются редко, чаще всего оттенок неоднородный, есть примеси, которые убираются при обработке.

Камень выглядит непрозрачным и поверхность у него с матовым блеском. Большинство представителей малахита имеют чередующуюся поверхность в виде темных и светлых полос с плавным переходом. Если камень нагреть, то выделится вода и углекислый газ, а на дне колбы осядет оксид меди в виде черного порошка. Структура у минерала игольчатая или призматическая.

Камень способен растворяться в кислотах с образованием углекислого газа в аммиаке. Раствор приобретает насыщенный голубой цвет. Если вкратце перечислять характеристики малахита, выделяют такие качества:

• моноклинная сингония;
• цветовая гамма камня — зеленая с разными оттенками;
• матовый или шелковистый блеск;
• непрозрачная поверхность;
• совершенная спайность и твердость 4 по шкале Мооса;
• плотность материала 3,75-3,95 г/см3.

Какого цвета минерал добывают, зависит от условий образования и месторождения камня. Образования и месторождения малахита первичные, они не мигрируют со временем. Найти камень можно в месторождениях медных руд или возле них при условии, что руды залегают в доломитах. Доломиты — это карбонатные породы, которые также необходимы для образования малахита. Кроме этих минералов, в месторождениях рядом с малахитами обнаруживают и халькопириты, борниты, ковеллины.

Малахит — ценная разновидность медной руды, которая используется в промышленных масштабах. Но проблема заключается в том, что камень скапливается на поверхности почвы, поэтому месторождения быстро иссякают. Если поддерживать постоянный поиск новых залежей малахита, то можно удовлетворить потребности промышленности в этом камне. Существуют и залежи плотного натечного малахита с красивым рисунком, который используется мастерами в качестве поделочного камня.

Камень малахит

Образование камня происходит вследствие гипергенного процесса. Это означает, что добываемый минерал образуется после выветривания медьсодержащих руд. Такая легкость добычи и обеспечила популярность камня еще в древние времена, а также малахит нередко находят во время археологических работ в качестве украшения старинных бронзовых вещей.

Месторождения камня

Добыча камня ведется на многих континентах, где есть медьсодержащие руды. Но большим количеством залежей могут похвастаться такие территории, как:

• Урал, недалеко от Екатеринбурга, Нижний Тагил. А еще крупными месторождениями на территории России являются Гумешевский рудник, Коровинско-Решетниковские места. Именно там и продолжается добыча камня. Причем экземпляры высокого качества и очень красивые по оттенку и насыщенности окраса.
• На территории Африки добыча ведется в Заире, Замбии, Намибии.
• Территории Франции, Австралии, США, Казахстана, Венгрии.

Хоть камни и не очень дорогие, как и готовые украшения с малахитом, но подделка минерала распространена. По внешним признакам отличить подлинник от подделки тяжело, поскольку повторить цвет камня мошенникам не составляет труда. Если вы уже купили изделие, то занесите его геммологу или в ювелирный кабинет, где вам точно скажут происхождение экземпляра. А если только собираетесь приобрести камень, то для проверки подлинности можно выполнить с ним нехитрую процедуру.

Ее суть заключается в том, что на экземпляр требуется капнуть пару капель нашатырного спирта. После этого минерал вступит в реакцию с веществом и место с каплей окрасится в синий цвет. Ну а если капля так и осталась прозрачной, то перед вами подделка. Такой метод проверки камню не повредит, а синяя капля легко смоется. Но учтите, что не все продавцы разрешат провести такую манипуляцию.

Такой показатель, как удельная теплоемкость, также поможет в разоблачении подделки. Настоящий минерал всегда прохладный, поэтому если вы поднесете его к огню, максимум, что можно от него ждать — это легкий нагрев через две-три минуты или следы копоти на камне. А вот стекло нагреется быстро и даже обожжет руки, пластмасса начнет плавиться. Один из видов проверки желательно провести перед покупкой или попросить продавца предоставить документы на камень.

Использование малахита

Те экземпляры, которые уже добыты в природе, классифицируются геммологами и ювелирами и оцениваются по таким критериям:

• насыщенность и глубина оттенка;
• вес необработанного камня;
• размер минерала;
• теплоемкость;
• дефекты структуры и рисунки вкрапления.

Используется малахит в большинстве случаев как поделочный камень. Из него изготавливают вазы, фигурки, шкатулки и другие предметы декора для интерьера. Если говорить об украшениях, то чаще всего это бусы или браслеты без добавления драгметалла в состав. Используется малахит в комбинации с бижутерией.

Минерал применяется для приготовления малахитовой крошки, красок и получения пигментов. Если в малахите большое включение руды, то из него получают медь во время процессов сгорания камня.

А еще минерал ценится благодаря свойствам. Он используется в медицине, в первую очередь, в дерматологии — в качестве «помощника» при заболеваниях кожи. Браслеты из малахита помогают уменьшить проявление аллергии, способствуют быстрому заживлению ран, схождению пятен. Улучшают рост волос, ногтей. А еще говорят об эффективности применения камня во время приступов бронхиальной астмы, при снижении зрения и облегчении обострения ревматизма.

Малахит — популярный и относительно недорогой материал. Он подходит как женщинам, так и мужчинам; в виде украшений и дополнит интерьер дома. Формула камня во многом определяет его внешний вид и свойства, что учитывается при выборе минерала и влияет на его стоимость.

Источник: okaratah.com

синтез малахита. Курсовая работа неорганический синтез синтез малахита руководитель работы канд хим наук, доцент

Единственный в мире Музей Смайликов

Самая яркая достопримечательность Крыма

Скачать 124.92 Kb.

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (НИ ТГУ)

канд. хим. наук, доцент

____________Л. А. Селюнина

«____» _____________ 2021 г.
Автор работы

студент группы № 082103

____________ В. В. Камоцкий

«____» _____________ 2021 г.

1. Литературный обзор 4

1.1. Характеристика вещества. 4

1.2 Физические свойства 5

1.3. Химические свойства 5

2. Способы получения вещества 6

2.1. Способы синтеза малахита: 6

2.2. Выбор способа синтеза 7

2.3. Техника безопасности при проведении синтеза 7

2.4. Возможные способы идентификации малахита 7

2.5. Условия хранения малахита 7

Список использованной литературы. 8

Химический синтез ­– это, в узком смысле, процесс создания сложных молекул из более простых. В широком же смысле — это искусственное выполнение химических и физических реакций для получения одного или нескольких продуктов.

Неорганический синтез — раздел неорганической химии, изучающий способы и возможности получения различных неорганических соединений.

Неорганический синтез проводится как в лабораторных, так и промышленных масштабах. Для синтеза в лаборатории принято использовать несложные установки и дешевые реагенты. Из-за этого наблюдается небольшой выход продукта, но вполне достаточный для лабораторных исследований. В промышленных же масштабах используются более сложные установки и дешевые способы получения продукта, благодаря чему выход продукта наблюдается в больших количествах.

Масштабы синтеза велики, изучено огромное количество различных вариаций получения разных веществ, однако именно это и создает главную проблему. Из-за большого количества различной литературы невозможно оценить и систематизировать способы получения новых веществ. Для каждого отдельного способа синтеза какого-либо вещества нужно изучать физические и химические свойства веществ, также проводить термодинамические расчеты для определения возможности синтеза, после чего уже искать методы получения и очистки получаемого вещества.

1. Получение известных веществ по разработанным методикам.
2. Получение веществ с определенной, заданной морфологией.
3. Получение раннее неизвестных веществ.
   Основными требованиями к неорганическому синтезу являются:

• Невысокая стоимость реагентов;
• Доступность очистки полученного вещества;
• Возможность анализа полученного вещества;
• Устойчивость реагентов и полученных веществ;
• Безопасность синтеза для здоровья человека.

Цель: научиться синтезировать неорганические вещества на примере малахита, получить малахит методом осаждения нерастворимого вещества из растворимой соли

1. Изучить литературные данные.
2. Провести предварительные термодинамические расчеты.
3. Выбрать методику синтеза.

1.1. Характеристика вещества.

Согласно номенклатуре IUPAC вещество имеет название дигидроксокарбонат меди(II), либо же тривиальное название «малахит» с стехиометрической формулой (CuOH)2CO3. Относится к классу основных солей.

Рисунок 1. Структура малахита

Имеет ионные связи и ионную кристаллическую решетку. Кристаллическая структура моноклинная.

1.2 Физические свойства

При стандартных условиях малахит является твердой зеленой массой натечной формы с радиально-волокнистым строением. Непрозрачен, в мелких кристаллах просвечивает. Порошковые агрегаты окрашены равномерным светлым зеленым цветом. Как правило, кристаллы малахита очень тонкие (от сотых до десятых долей миллиметра), а в длину около 10мм.

Очень редко, в крайне благоприятных условиях, образовываются огромные многотонные натеки плотного вещества, состоящего из массы маленьких слипшихся кристалликов. Именно они и образуют ювелирный малахит. По твердости имеет оценку 3,5-4 по шкале Мооса, удельный вес 3,9-4г, плотность 3,75-3,95 г/см, излом раковистый, вещество хрупкое.

Необработанный малахит имеет слабый стеклянный блеск, но на свезем изломе и в прожилках шелковистый. Показатель преломления – 1,656-1,909. Диамагнитен. Имеет сложный состав: на 72% состоит из оксида меди(II) CuO, на 20% из СО2 и на 8% из Н2О. Температура разложения 200 ºС

1.3. Химические свойства

При стандартных условиях является твердым веществом, нерастворим в воде и других растворителях. Вступает в реакцию с практически любой кислотой и аммиаком. В первом случае выделяется углекислый газ, во втором – аммиак приобретает голубо-синий цвет. Данные реакции являются качественными для определения малахита.

Малахит плохо переносит нагрев. Уже при относительно небольшом повышении температуры начинает разлагаться до оксида меди. Критический порог- 200 ºС. При достижении этой температуры камень на глазах чернеет и рассыпается в чистый порошок медного оксида.

Реагирует с цианидом калия, солями аммония:

C глубокой древности известен способ получения свободной меди из малахита:

( С uOH) 2 CO 3 + 2CO = 3CO 2 + 2Cu + H 2 O
2. Способы получения вещества

2.1. Способы синтеза малахита:

Было найдено два способа получения малахита:

1. Получаем суспензию С u(OH) 2

1. Пропускаем через нее углекислый газ до прекращения осаждения зеленого осадка.

1. Тщательно перемешиваем тонкоизмельченный сульфат меди и гидрокарбонат натрия (избыток 10%).
2. Полученную смесь медленно, постоянно перемешивая, вносим в кипящую воду (2л на 1 моль сульфата.).
3. После добавления кипятим 10-15 минут, после фильтруем и сушим.

Для синтеза был выбран способ номер два. Для его проведения не требуется аппарат Киппа, также он более быстрый и экономный.

2.3. Техника безопасности при проведении синтеза

Во время проведения синтеза необходимо соблюдение общих правил техники безопасности. Также нагревание смеси сульфата меди и гидрокарбоната натрия необходимо проводить в вытяжном шкафу
2.4. Возможные способы идентификации малахита

Одним из способов идентификации малахита может быть его разложении при нагревании до 200. При этом он разлагается на оксид меди(II) и выделяется углекислый газ.

2.5. Условия хранения малахита

Хранить в сухом месте.
Выводы

В ходе данной работы провели обзор литературных источников, описали основные характеристики, химические и физические свойства дигидроксокарбоната меди (II). Рассмотрели возможные способы синтеза дигидроксокарбоната меди (II), выбрали наиболее выгодный из них. Привели данные по технике безопасности, способу хранения и способу идентификации малахита.

1. Р.А. Лидин В.А. Молочко Л.Л. Андреева Химические свойства неорганических веществ Под редакцией проф. Р.А. Лидина Издание третье, исправленное. Стр. 22.
2. 1.Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю.Книга по химии для домашнего чтения.- М., Химия, 1994г.-89 с.
3. В.В. Свиридов. Г.А. Попкович. Е.И. Васильевская. Неорганический синтез. 2-е издание, исправленное. 2000г. Стр. 160.
4. Здорик Т.Б., Матиас В.В., Тимофеев И.Н. Минералы и горные породы СССР. – М.: Изд-во Мысль, 1970. – 136 с.
5. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева. Химические свойства неорганических веществ. – М.: Изд-во Химия, 1997. – 289 с.
6. Лебединский В.И. В удивительном мире камня. – М.: Кругосвет, 1985. — 198 с.

Источник: topuch.com