定义组件的矿物组合?

Question

由于矿物的矿物组合$ $ cp (\ ce {CuFeS_2}), bn (\ ce {Cu_5FeS_4}), cc (\ ce {Cu_2S}),太(\ ce {Fe_3O_4}), py (\ ce {FeS_2}) $ $ cp, bn,太接触,和py, cp, bn, cc接触。什么是组件?

我被告知# = #成分- #反应-组件#约束但我不知道如何定义成分或约束。我不知道反应的数量。我试图定义成分基于金属的氧化态(假设和O总是2),和我$ $ \ ce{铜^ {+ 1},Fe ^ {+ 4}, Fe ^ {+ 3}, Fe ^ {+ 2}} $ $ $ $ \ ce的{Fe ^ {+ 3}}: cp (\ ce {CuFeS_2}), bn (\ ce {Cu_5FeS_4}) $ $和$ $ \ ce {Fe ^ {+ 4}}: py (\ ce {FeS_2}) $ $和$ $ \ ce {Fe ^ {+ 3}, Fe ^{+ 2}}:太(\ ce {Fe_3O_4}) $ $

作为反应的数量,我困惑,因为只有一个矿物的氧(因此不能反应的一部分的其他人产生另一个),和我之间很难平衡反应。

谁能给我什么建议如何算出组件,一般来说我应该如何定义组件、成分、基于组合的矿物质和反应?

这个问题是基于一个问题从沃尔特是一个“地球化学的本质”(链接)这个问题。

基于给定的答案,只是为了澄清组件是cc, cp, py和太?由于bn是唯一一个可以由其他人的反应吗?

Answer 1

我们先来了解什么是组件。系统的组件所需的最少的化学“物种”来描述一个系统。这是什么意思?我们来看一个大家熟悉的例子。方镁石、镁橄榄石、顽辉石和石英。分别以,毫克₂SiO₄,MgSiO₃和SiO₂。所以我们可以说我们有4个组件,每一个公式我只是指出。但这并不是最低数量。我们可以得到一个更小的数字。所以我们可以说,例如,我们的组件是毫克,Si和o .我们可以创建所有的矿物公式从这三个组件。但是等等——我们可以更低!如果我们选择组件只分别和SiO₂,我们仍然可以有2组件描述我们的整个系统。我们可以结合2分别以+ 1 sio₂来描述镁橄榄石和sio分别以1 + 1₂描述顽辉石。基本上,组件必须是独立的。如果有一个组件可以被其他人,那么它实际上不是一个组件。

让我们去你的问题。首先,我想说,你的假设铜的氧化态+ 1和2 S是不完全正确的。在黄铁矿、S实际上是1和铁+ 2 (Fe^{4 +}不存在)。说句题外话,铜(和其他人)的氧化态硫化物是一个大麻烦:这些不是而是的混合金属离子化合物和共价化合物氧化态并不意味着太多,尤其是在更复杂的情况下斑铜矿、黄铜矿等。

也就是说,如果你仔细观察,试图平衡反应(试图让一个矿物使用他人),您可以看到bn = cp + 2毫升,所以bn不是一个组件。你还能减少组件吗?不。菲₃O₄必须有,没有办法可以让财经吗₂从铜₂年代和菲斯₂。S-Fe-Cu-O你可能会考虑使用组件,但这将是不正确的,因为这种情况发生年代是一样的价,这显然不是(比较铜₂年代^{2 -}和菲斯^{1 -}₂)。