Металлы в природе

Неко­то­рые ме­тал­лы могут встре­чать­ся в при­ро­де в са­мо­род­ном со­сто­я­нии (т.е. в виде про­стых ве­ществ). Таких ме­тал­лов очень немно­го. Вы, на­вер­ное, уже до­га­да­лись, что в виде про­стых ве­ществ в при­ро­де встре­ча­ют­ся зо­ло­то, се­реб­ро, медь, пла­ти­на, ртуть и неко­то­рые дру­гие ме­тал­лы. Самым боль­шим в Рос­сии из най­ден­ных са­мо­род­ков зо­ло­та был «Боль­шой тре­уголь­ник», масса ко­то­ро­го со­став­ля­ла 36 кг. Но се­реб­ро, медь и ртуть могут встре­чать­ся в при­ро­де как в са­мо­род­ном со­сто­я­нии, так и в виде со­еди­не­ний.

Рис. 1. Са­мо­род­ные ме­тал­лы: зо­ло­то, пла­ти­на, медь, се­реб­ро

 2. Состав минералов. Распространенность металлов в земной коре

Мно­гие хи­ми­че­ские эле­мен­ты, об­ра­зу­ю­щие про­стые ве­ще­ства ме­тал­лы, на­хо­дят­ся в при­ро­де в виде со­еди­не­ний. Такие ве­ще­ства на­зы­ва­ют ми­не­ра­ла­ми. Ми­не­ра­лы, при­год­ные для по­лу­че­ния ме­тал­лов, на­зы­ва­ют ру­да­ми. Если  со­став руды вхо­дит же­ле­зо, то она на­зы­ва­ют­ся же­лез­ной рудой, если медь – мед­ной и т.д.

Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны в при­ро­де ок­си­ды и суль­фи­ды ме­тал­лов (со­еди­не­ния ме­тал­лов с кис­ло­ро­дом и серой).

Самым рас­про­стра­нен­ным в зем­ной коре эле­мен­том, об­ра­зу­ю­щим про­стое ве­ще­ство ме­талл, яв­ля­ет­ся алю­ми­ний. Его мас­со­вая доля со­став­ля­ет 8,2%. Одним из ми­не­ра­лов, со­дер­жа­щим алю­ми­ний, яв­ля­ет­ся ко­рунд. Он очень твер­дый, по­это­му ис­поль­зу­ет­ся для из­го­тов­ле­ния на­ждач­ной бу­ма­ги. Хи­ми­че­ская фор­му­ла ко­рун­да Al₂O₃.

Оксид алю­ми­ния вхо­дит в со­став неко­то­рых дра­го­цен­ных кам­ней, на­при­мер, ру­би­на и сап­фи­ра. Алю­ми­ний также со­дер­жат­ся в глине.

Рис. 2. Ми­не­ра­лы, со­дер­жа­щие алю­ми­ний: бок­сит, ко­рунд

Же­ле­зо – вто­рой по рас­про­стра­нен­но­сти ме­талл. В са­мо­род­ном виде встре­ча­ет­ся крайне редко: толь­ко в со­ста­ве ме­тео­рит­ных кам­ней. Важ­ней­шие при­род­ные со­еди­не­ния же­ле­за:

Fe₃O₄ – маг­нит­ный же­лез­няк

Fe₂O₃ – крас­ный же­лез­няк

Fe₂O₃·H₂O – бурый же­лез­няк

(Точка между двумя ча­стя­ми фор­му­лы озна­ча­ет, что оксид же­ле­за (III) и вода об­ра­зу­ют слож­ное кри­стал­ли­че­ское ве­ще­ство и раз­де­лить их фи­зи­че­ски­ми ме­то­да­ми невоз­мож­но.)

FeS₂ – пирит

Рис. 3. Же­лез­ные руды: маг­нит­ный же­лез­няк, крас­ный же­лез­няк, бурый же­лез­няк

Каль­ций, на­трий, калий, маг­ний – сле­ду­ю­щие по рас­про­стра­нен­но­сти ме­тал­лы в зем­ной коре.

Каль­ций и маг­ний об­ра­зу­ют кар­бо­нат­ные ми­не­ра­лы (на­при­мер, каль­цит CaCO₃, маг­не­зит MgCO₃). Каль­ций вхо­дит в со­став гипса. Его фор­му­ла СаSO₄·2H₂O.

На­трий и калий об­ра­зу­ют рас­тво­ри­мые в воде ми­не­ра­лы. На­при­мер, по­ва­рен­ную соль (галит) NaCl, силь­вин – KCl, силь­ви­нит KCl·NaCl (Рис. 4 )

Рис. 4. Рас­тво­ри­мые в воде ми­не­ра­лы (слева на­пра­во): галит, силь­вин, силь­ви­нит

Рас­тво­ри­мые в воде со­еди­не­ния на­трия, калия, каль­ция и маг­ния вхо­дят в со­став мор­ской воды.