ج / – تمثل المعادن عصب الحياة الحديثة فهي تستخدم في مختلف المجالات الصناعات الثقيلة والبناء والتعمير والحفر والتنقيب عن المياه والبترول وغيرها الكثير وأليك أمثلة …. أنظر أجابة س6 ..
2- ما الشروط الواجب توافرها في مادة ما لكي تسمى معدنا؟
– أن تكون مادة صلبة متجانسة طبيعية غير عضوية
– أن يكون لها تركيب كيميائي محدد
– لها بناء ذري داخلي منتظم وخواص فيزيائية وبصرية .
– علل لما يأتي:
أ) البيريت والماركزيت معدنان مختلفان في كثير من الصفات رغم أن لهما تركيبا كيميائيا واحدا.
ج / لإختلاف البناء الذري الداخلي لكل منهما ( أختلاف طبيعة ترتيب الذرات في البناء الداخلي لكل منهما )
ب) لا يعتبر الزجاج والحديد من المعادن.
ج/ لأنهما من المواد غير الطبيعية ( صناعية )
جـ ) لا يعتبر الفحم الحجري والبترول من المعادن مع أنهما تكونا طبيعيا في صخور القشرة الأرضية.
ج / لانهما من أصل عضوي
4- ضع كلمة أو عبارة مناسبة في الفراغات التالية:
أ- لم يقتصر استخدام الأحجار الثمينة على أغراض الزينة بل استخدمت في مجالات علمية مختلفة,إذ استخدم العقيق في أنتاج الليزر والكوارتز في الترانزستور ومحاور الارتكاز.
ب- عرف الجيولوجيون المعدن بأنه كل مادة صلبة تجانسة تكونت بفعل عوامل طبيعية غير عضوية ولها تركيب كيميائي محدد ونظام ذري داخلي منتظم .
جـ – يمكن التعرف على المعدن من خلال التعرف على الخواص التالية:
1- الشكل البلوري 2- الخواص الفيزيائية 3- التركيب الكيميائي
5- صنف المواد التالية حسب كونها مواد معدنية أو غير معدنية :
الجبس- الفحم الحجري – الألمنيوم – الهيماتيت – السكر- ملح الطعام – الكوارتز.
ج / مــــــــواد معدنية:- الجبس- الهيماتيت – الكوارتز
مـواد غير معدنية:- الفحم الحجري – الألمنيوم – السكر – ملح الطعام
6- اكتب استخدامات المعادن التالية :
ج / الكالسيت : صناعة المجهر المستقطب
العقــــيق : في أنتاج الليزر
الكـــوارتز : في الترانزستور- محاور الأرتكاز – في الساعات
الألماس : في قطع الصخور وألواح الصلب – في الات الحفر والتنقيب عن البترول – المجوهرات
البـــــــــــــــــــــاب الثاني
1- علل لما يأتي:
أ – تختلف بعض المعادن ذات التركيب الكيميائي الواحد كالماس والجرافيت في خواصها الفيزيائية .
ج / بسبب الأختلاف في طبيعة البناء الذري الداخلي لكل منهما ففي الماس تتراص ذرات الكربون في نظام المكعب و في الجرافيت فذرات الكربون تتراص في نظام بلوري سداسي .
ب- تنفصم بعض المعادن مثل الميكا على هيئة صفائح رقيقة جدا.
ج /لوجود نوع من الروابط الضعيفة بين صفائح الميكا وهي رابطة فانديرفال .
جـ – بعض المعادن كالماس صلادتها عالية وبعضها كالجرافيت صلادتها منخفضة مع أن تركيبها الكيميائي واحد.
ترجع الصلادة العالية لمعدن الماس لوجود نوع واحد من الروابط بين ذرات الكربون وهي الرابطة التساهمية القوية أما في الجرافيت فيوجد نوعان من الروابط ، رابطة تساهمية بين الذرات ورابطة فانديرفال بين الصفائح.
د – لا توجد جميع المعادن في الطبيعة على هيئة بلورات .
ج / لأختلاف طبيعة الظروف الطبيعية والكيميائية التي تحيط بالمعدن أثناء تكونه مثل
معدل التبريد – نوع المحلول ونقاوته – الحيز الذي تنمو فيه بلورات المعدن
هـ – يختلف حجم بلورة معدن الهاليت, في الطبيعة من مكان لآخر.
ج /لأختلاف طبيعة الظروف الطبيعية والكيميائية التي تحيط بالمعدن أثناء تكونه مثل
– الحيز الذي تنمو فيه بلورات المعدن فتكون البلورات كبيرة كلما كان الحيز كبير
– معدل التبريد كلما كان بطيئا كان حجم البلورة كبير والعكس صحيح
2- أكمل العبارات التالية بوضع كلمة أو عبارة مناسبة :
أ – تعرف البلورة بأنها مادة متبلرة ذات أوجه مرتبة في نظام هندسي ويمكن رؤية هذه الأوجه بوضوح.
ب- تترتب البلورات المتشابهة في البلورة عند نقاط منتظمة في الأبعاد الثلاثة بطريقة تجعل كل ذرة في البلورة لها نفس الظروف المحيط بالذرات الأخرى .
جـ – تعتبر الوحدة البنائية أصغر جزء من البلورة, وتتكون الوحدة البنائية للبلورة من ثماني نقاط فراغية مرتبة ويتوقف شكل هذه الوحدة على اتجاه صفوف الذرات والأيونات و الزوايا بين هذه الاتجاهات وأما حجم الوحدة البنائية في البلورة فيتوقف على البعد بين النقطة الفراغية.
د – يعرف التماثل أو التناسق البلوري بأنه الترتيب المنظم لـلأوجه والأحرف و الزوايا المجسمة في البلورة. وتقدر درجة التماثل في أي بلورة بالنسبة لعناصر التماثل التالية :
1- محور التماثل 2- مستوى التماثل 3- مركز التماثل .
هـ – ينشأ عن الترتيب المنظم للذرات أو الأيونات أوجه بلورية مرتبة في نظام معين والذي أمكن للعلماء عليه باستعمال المجهر المستقطب أو الأشعة السينية .
3- ما الفرق بين كل مما يأتي :
وجه المقارنة المادة المتبلرة المادة غير متبلرة.
البناء الداخلي لها بناء ذري داخلي منتظم البناء الذري غير منتظم
الأوجه البلورية توجد وأحيانا لا تكون أوجه لا ينتج عنها أوجه بلورية
وجه المقارنة مستوى التماثل محور التماثل
التعريف المستوى الذي يقسم البلورة إلى قسمين متماثلين ومتشابهين بحيث يكون كل قسم صورة مرآة للنصف الآخر . الخط الذي يمر بمركز البلورة والذي تدور حوله البلورة بشرط أن يتكرر ظهور وجه أو حرف أو زاوية مجسمة مرتين على الأقل كل دورة كاملة (360 درجة )
وجه المقارنة المجموعات البلورية المتجانسة المجموعات البلورية غير المتجانسة
التركيب تجمع لبلورات لها نفس التركيب الكيميائي ( أي لنفس المعدن ) تجمع لبلورات تختلف في التركيب الكيميائي
(أي تجمع لعدة معادن )
وجه المقارنة الرابطة الفلزية رابطة فان ديرفال
طبيعتها رابطة تنشأ نتيجة وجود سحابة من الألكترونات تحيط بكاتيونات الفلز تنشأ عن وجود شحنات ضعيفة متخلفة على الأسطح المتعادلة للمعدن .
قوة الرابطة رابطة قوية رابطة ضعيفة
أمثلة الذهب – النحاس – الفضة – البلاتين الجرافيت – الميكا – الأرثوكليز – الهورنبلندس
وجه المقارنة الزاوية المجسمة الزاوية بين الوجهية
التعريف الزاويا التي تنتج من تلاقي أكثر من وجهين بلوريين . الزاوية المحصورة بين العمودين المقامين على وجهين بلوريين متجاورين .
القياس لا تقاس تقاس بجهاز جنيوميتر التماس
وجه المقارنة محور تماثل ثنائي محور تماثل رباعي
تكرار الأوجه مرتين في الدورة (360 درجة ) أربع مرات في الدورة (360 درجة )
زاوية التكرار كل 180 درجة كل 90 درجة
4- ما المقصود بالمصطلحات التالية:
1- البناء الداخلي للبلورة .
2-
يقصد به الترتيب الفراغي للذرات والأيونات وطبيعة الروابط بين هذه الذرات أو الأيونات
ب- الترتيب الفراغي للذرات أو الأيونات في البلورة .
تترتب الذرات أو الأيونات المتشابهة عند نقاط منتظمة في الإتجاهات الثلاثة بحيث يكون لكل ذرة أو أيون نفس الظروف المحيطة بالذرات أو الأيونات الأخرى .
جـ – الزاوية بين الوجهية في البلورة.
الزاوية المحصورة بين العمودين المقامين على وجهين بلوريين متجاورين
د- التماثل أو التناسق البلوري.
يعرف التماثل أو التناسق البلوري بأنه الترتيب المنظم لـلأوجه والأحرف و الزوايا المجسمة في البلورة.
5- لقد قسم العلماء البلورات إلى سبع مجموعات أو فصائل بلورية فما هو الأساس الذي اعتمدوا عليه في هذا التقسيم
ج / أعتمد العلماء في تصنيف البلورات لسبع مجموعات على :-
– المحاور البلورية ( عددها – أطوالها )
– الزوايا المحورية ( الزوايا المحصورة بين المحاور البلورية )
6- انسب كل بلورة من البلورات التالية إلى الفصيلة التي تنتمي إليها :
أ- بلورة بها أربعة محاور بلورية , ثلاثة منها متساوية الأطوال وتتقاطع في زوايا قيمة
كل منها 120ْ والرابع أطول أو أقصر من أي منها وعمودي عليها ولها محور تماثل سداسي فصيلة السداسي
ب- بلورة بها ثلاثة محاور بلورية متساوية الأطوال ومتعامدة على بعضها البعض
فصيلة المكعب
ج- بلورة بها ثلاثة محاور متعامدة اثنان منها متساويان في الطول والثالث أطول من أي منهما
فصيلة الرباعي
د- بلورة بها ثلاثة محاور بلورية مختلفة الأطوال ومتعامدة على بعضها البعض
فصيلة المعين
هـ – بلورة بها ثلاثة محاورمختلفة الأطوال وغير متعامدة علىبعضها البعض.
فصيلة ثلاثي الميل
و- بلورة بها ثلاثة محاور بلورية مختلفة الأطوال اثنان منهما
متعامدان والثالث يميل على المستوى المار بها
فصيلة أحادي الميل
ز- بلورة تشترك مع فصيلة السداسي في عدد المحاور البلوريةوأطوالها والزوايا المحورية
وتختلف عنها في وجود محور تماثل ثلاثي
فصيلة الثلاثي
7- أذكر الفصيلة البلورية التي تتبعها بلورات كل من المعادن التالية :
جبس البيت كوارتز كالسيت هاليت كبريت جالينا
ميل واحد ميول ثلاثة سداسي ثلاثي مكعب معين مكعب
8- اختر الإجابة الصحيحة لكل مما يأتي:
1) بلورة فصيلة السداسي ذات ثلاثة محاور متساوية
أ- والرابع عمودي عليها. ب- متعامدة جـ – غير متعامدة د- محوران متعامدان والثالث غير متعامد
2) من صفات بلورات فصيلة الرباعي:
أ- أ = ب = جـ ب- أ = ب ≠ جـ ج – أ ≠ ب ≠ جـ د- α = β ≠ γ
3) من صفات بلورات فصيلة المعين :
أ- أ = ب = جـ ب – α = β ≠ γ جـ – أ ≠ ب ≠ جـ د- α ≠ β ≠ γ
4) من صفات بلوات فصيلة الميول الثلاثة :
أ- أ = ب ≠ جـ ب- أ = ب = جـ جـ – α = β ≠ γ د – α ≠ β ≠ γ
5) من صفات بلورات فصيلة المكعب :
أ- أ = ب = جـ ب- أ = ب ≠ جـ ج- α ≠ β ≠ γ د- α = β ≠ γ
6) من صفات بلورات فصيلة أحادي الميل
أ- γ = β = α ب- α ≠ β , γ > 90 جـ – أ = ب = جـ د- أ ≠ ب ≠ جـ
9- اكتب مثالا واحدا لكل مما يأتي :
أ- معدن ترتبط ذراته برابطة فلزية الذهب أو الفضه أو البلاتين أو النحاس
ب- معدن ترتبط ذراته بأكثر من رابطة كيميائية البيوتيت أو المسكوفيت أو الجرافيت أو الأرثوكليز
جـ – معدن تظهر بلوراته جميع عناصر التماثل الهاليت
د- معدن لا توجد في بلوراته مستويات تماثل أنورثيت
10- اكتب أوجه التشابه وأوجه الاختلاف بين فصيلتي الثلاثي والسداسي .
أوجه الشبه الفصيلة البلورية فصيلة الثلاثي فصيلة السداسي
1- عدد المحاور 4 4
2- الزوايا γ1 = γ2 = γ3
α = β = 90 γ1 = γ2 = γ3
α = β = 90
3- أطوال المحاور أ = ب = د ≠ جـ أ = ب = د ≠ جـ
أوجه الأختلاف 1- المحور الرأسي ثلاثي التماثل سداسي التماثل
3- الزوايا بين المحاور الأفقية γ1 = γ2 = γ3 = 120 γ1 = γ2 = γ3 = 60
الـبــــــــــــــــــــــــاب الثالث:
1- ما الفرق بين كل مما يلي:
2-
التضوء تلاعب الألوان
قدرة بعض المعادن على تحويل أشكال أخرى من الطاقة إلى ضوء قدرة بعض المعادن على إظهار تتابع سريع للألوان عندما يتحرك المعدن أمام العين أو عندما تتحرك العين بالنسبة للمعدن .
صلادة المعدن مخدش المعدن
مقدار مقاومة المعدن للخدش أو البري لون مسحوق المعدن
من الخواص التماسكية من الخواص الضوئية
الأنفصام المكسر
قابلية بعض المعادن للتشقق عند طرقها طرقا خفيفا شكل أو هيئة المعدن الناتج عن كسره في غير مستويات التشقق .
سطح التشقق دائما ناعم وأملس يختلف سطح المكسر من معدن لأخر
اللون البريق
قدرة المعدن على عكس طول موجي معين و امتصاص باقي الأطوال الموجيه . شكل أو هيئة سطح المعدن نتيجة لأنعكاس الضؤ عليه
الكهرباء الحرارية الكهرباء الضغطية
تولد شحنات كهربائية على أطراف بلورات المعادن التي ينقصها مركز تماثل بالتسخين تولد شحنات كهربائية على أطراف بلورات المعادن التي ينقصها مركز عند تعريضها للضغط الموجه
المكسر الخشن المكسر المسنن
يبدو سطح المعدن محبب مثل معدن البيريت يبدو سطح المعدن به نتؤات مدببه مثل معدن النحاس
2- إذا أعطيت مجموعة المعادن التالية فكيف يمكنك التمييز فيما بينها وذلك
بالاعتماد على خواصها الفيزيائية مستخدما المغناطيس وعداد جيجر:- المنيت – بتشبلند – كالسيت
الألمنيت ينجذب للمغناطيس ( له خواص مغناطيسية
البتشبلند يكشف عنه بواسطة عداد جيجر ( له خواص اشعاعية )
الكالسيت ليس له خواص مغناطيسية ولا خواص اشعاعية
3- علل لما يأتي:-
1- اللون البنفسجي لمعدن الأميشت واللون الوردي لمعدن الكوارتز.
ج / اللون البنفسجي لمعدن الأميشيت بسبب وجود شوائب من أكاسيد المنجنيزواللون الوردي للكوارتز بسبب وجود شوائب من أكاسيد الحديد
2- يختلف لون معدن الكالسيت إذا ما تعرض للحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية
ج / لانه يتميز بخاصية التضؤ حيث يحول الأشكال المختلفه من الطاقة إلى ضؤ .
3- لا يمكن الحصول على مخدش معدن الكوارتز بوساطة لوحة المخدش .
ج /لأن صلادة معدن الكوارتز أعلى من صلادة لوح المخدش
4- تتشقق معادن الميكا على شكل صفائح رقيقة .
ج /لوجود خاصية الأنفصام حيث ترتبط الصفائح مع بعضها بروابط ضعيفة ( رابطة فانديرفال ) لذا يمكن فصلها إلى صفائح رقيقة بسهوله
4- لا توجد خاصية التشقق ( الانفصام ) إلا في المعادن .
5-
ج/لأنها خاصية ترتبط بالتركيب الشبكي البلوري للمعدن
6- الوزن النوعي للماس أكبر بكثير من الوزن النوعي للجرافيت مع أن كليهما يتكون من عنصر الكربون .
ج / لأن ذرات الكربون في الماس تتراص متقاربة مكونه الشكل البلوري المكعب أما في الجرافيت فإن ذرات الكربون تتراص متباعدة مكونة نظام سداسي .
7- صلادة معدن الكيانيت أحيانا 4 وأحيانا 7 .
ج /تكون صلادة الكيانيت 4 إذا كان اتجاه الخدش موازي لمحور البلورة وتكون الصلادة 7 إذا كان اتجاه الخدش متعامد مع المحور الطولي للبلورة .
4- أذكر اسم معدن لكل من الخواص الفيزيائية التالية:
أ- أعلى المعادن صلادة وأقلها صلادة في مقياس موهس الماس – التالك
ب- المكسر المحاري. الكوارتز
جـ- الانفصام بسهولة إلى قشور مرنة رقيقة الميكا
د- البريق المطفأ أو الأرضي كاولين
هـ- اللون أصفر والمخدش أسود البيريت
و- معادن دائما ثقيلة في وزنها النوعي معادن الرصا ص ( الجالينا )
ز- معدن يتضوء بلون أحمر إذا عرض للأشعة فوق البنفسجية الكالسيت
ح- معدن ينصهر في لهب مصباح بنزن الأستبنيت
5- اختر الإجابة الصحيحة المناسبة لما يأتي :
1- لون مسحوق أو لون بودرة المعدن يسمى :
أ- لون المعدن. ب- مكسر المعدن. جـ- مخدش المعدن. د- بريق المعدن.
2- مقدار مقاومة المعدن للخدش أو الكشط تسمى :
أ- التشقق أو الانفصام. ب- صلادة المعدن. جـ – مكسر المعدن. د- مخدش المعدن.
3- نسبة كثافة المعدن إلى كثافة الماء في 4سْ تسمى :
أ- درجة الانصهار. ب- صلادة المعدن جـ – الوزن النوعي. د- المخدش.
4- تولد شحنات كهربائية على بلورات لا يوجد لها مركز للتماثل بفعل الضغط الموجه توجيها مناسبا تسمى:
أ- الكهرباء الحرارية. ب- الكهرباء الضغطية جـ- خواص مغناطيسية د- خواص تماسكية
5- المظهر الذي يبديه سطح المعدن نتيجة لانعكاس الضوء عليه يسمى:
أ- البريق. ب- التضوء جـ- تلاعب الألوان د- اللون
6- الخواص التي تنتج عن سقوط الضوء على المعدن تسمى الخواص:
أ- الحرارية. ب- الكهربية جـ- الضوئية. د- المغناطيسية.
6- صحح العبارات التالية دون تغيير ما تحته خط:
أ- المخدش هو لون المعدن . هو لون مسحوق المعدن
ب- الصلادة هي قوة المعدن على الخدش. مقدار مقاومة المعدن للخدش
جـ- البيريت معدن ذو لون أسود ومخدش أصفر . أصفر ومخدش أسود
د- الجبس تركيبه الكيميائي كبريتات الكالسيوم اللامائية. كبريتات الكالسيوم المائية
هـ- الكالسيت أعلى صلادة من معدن الكوارتز. الجبس أو التالك
و- المكسر قابلية بعض المعادن للانقسام في اتجاهات منتظمة ثابتة إذا طرقت طرقا خفيفا. الإنفصام
ز- تلاعب الألوان وصف للمعدن الذي يحول أشكال الطاقة الأخرى إلى ضوء.
يظهر تتابع سريع للألوان عندما يتحرك المعدن أمام العين
7- املأ العبارات التالية بما يناسبها:
1- يتميز معدن الكبريت ببريق صمغي وأما معدنا اللابرادوريت والماس فانهما يعكسان ظاهرة تلاعب الألوان
2- يتوقف بريق المعدن من حيث نوعه وشدته على نوع ومقدار الانعكاسات الضوئية .
3- إذا لم يعكس المعدن ضوءا فيوصف بأنه معتم مثل معدن الكاولين .
4- تعتمد الزيادة في صلادة المعدن على درجة التقارب بين الأيونات في التركيب الشبكي وبصغر الأيونت وبالزيادة في شحنة أو تكافؤ الأيونات المكونة للمعدن.
5- تعتمد الطريقة التي يتشقق بها المعدن اعتمادا كليا على التركيب الشبكي البلوري للمعدن وقوة ارتباط هذه الذرات بعضها ببعض.
6- بعض المعادن إذا ما سخنت فانه تتكون شحنات كهربائية على الأطراف المختلفة لبلوراتها وتسمى هذه الخاصية بـالكهرباء الحرارية ونلاحظ مثل هذه الخاصية في بلورات معدن التورمالين .
7- بعض المعادن إذا ما تعرضت لضغط موجه, فإنه تتولد شحنات كهربية على أطراف محاور بلوراتها كما في معدن الكوارتز .
8- يوصف التشقق تبعا للسهولة التي يمكن بها الحصول عليها, و طبيعة السطوح الناتجة.
9- يعكس معدن الكالسيت ظاهرة التضــؤ .
10- المعادن الفاتحة والشفافة تصنف تحت المعادن ذات البريق اللافلزي مثل معدن الكالسيت .
11- إذا أظهر المعدن بريقا كالصمغ الجاف يوصف بأنه صمغي البريق كما في معدن السفاليريت
8- أكتب استخدامات كلا من المعادن الآتية :
التورمالين: في أجهزة قياس درجة حرارة انفجار القنابل .
الكــوارتز: في الساعات والترانزستور والأجهزة الدقيقة ومحاور الارتكاز .
9- قارن بين كل معدنين وفقا للصفة المحددة:-
10-
وجه المقارنة الأزوريت والسينابار
من حيث اللون لونه أزرق لونه أحمر
وجه المقارنة المالاكيت والازوريت
من حيث اللون لونه أخضر لونه أزرق
وجه المقارنة الهيماتيت الليمونيت
المخدش أحمر بني مصفر
وجه المقارنة الجبس الفلورايت
الشفافية شفاف نصف شفاف
وجه المقارنة الهاليت كوارتز
التشقق له تشقق عدة مستويات ليس له تشقق
وجه المقارنة الصوان الشيرت
المكسر محاري مستوي
وجه المقارنة الماجنتيت الزيركون
خواص مغناطيسية ينجذب للمغناطيس لا ينجذب للمغناطيس
وجه المقارنة الهاليت التالك
الخواص الحواسية له مذاق ملحي له ملمس صابوني
البــــــــــــــــــــــــــاب الرابع:
1ـ أذكر مجالات استخدام المعادن التالية :
ـ الجـــرافيت: في صناعة اقلام الرصاص – طلاء أفران المطابخ
ـ الكـــبريت : صناعة الثقاب – صناعة حمض الكبريتيك
ـ البـــيريت : مصدر للحديد والكبريت
ـ الجـــبس : صناعة الأسمنت
ـ الأرثوكليز: صناعة الخزف والأدوات الصحية
2 ـ في أي الصخور توجد المعادن التالية بكثرة :
الجرافيت التلك الهاليت الكبريت الكوارتز
الصخور المتحولة الصخور المتحولة الصخور الرسوبية حول البراكين كل الصخور
3 ـ كيف نفرق بين كل زوج من المعادن التالية بالاعتماد على خواصها الفيزيائية.
الماجنــــــــــــــــــــــــــــتيت الهيـماتـــــــــــــــــــــــــــيت
مخدشه أسود مخدشه أحمر
الجرافـــــــــــــــــــــــــــــيت والجـــــــــــــــــــــــــــــــالينا
الوزن النوعي منخفض ( اقل من 2.4 ) الوزن النوعي ثقيل جدا ( أكبر من 5 )
الجــــــــــــــــــــــــــــــــــــبس الهــــــــــــــــــــــــــــــــاليت
صلادته ضعيفه ( 2 ) له مذاق ملحي
الكــــــــــــــــــــــــــــــــــبريت البــــــــــــــــــــــــــــــــيريت
له مكسر محاري / مخدشه أصفر له مكسر خشن / مخدش أسود مخضر
الكالســــــــــــــــــــــــــــــــيت الكـــــــــــــــــــــــــــــــــوارتز
يتشقق لا يتشقق