MINERALOGIE II. Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 9. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky s chemickým složením a použitím nerostů. Materiál je plně funkční pouze s použitím internetu.

Základní pojmy prvky – kovy, nekovy halogenidy sulfidy oxidy – bezvodé, vodnaté uhličitany sírany fosforečnany křemičitany organické minerály

Chemické vlastnosti nerostů nerosty třídíme také podle chemického složení dělíme je na prvky a sloučeniny

Zápis do sešitu Chemické vlastnosti nerostů třídění podle chemického složení prvky a sloučeniny

Prvky v přírodě se jako minerály (v nesloučené podobě) vyskytují jen velmi vzácně dělení na kovy a nekovy

Kovy měď – Cu stříbro – Ag zlato – Au použití: elektronika a elektrotechnika 1, 2 stříbro – Ag použití: elektrotechnika, fotografie, šperkařství, mincovnictví zlato – Au použití: měnový kov, mincovnictví, elektrotechnika, šperkařství, folie

Nekovy síra – S diamant – C grafit (tuha) – C použití: chemický průmysl (sloučeniny síry, vulkanizace kaučuku), pyrotechnika, textilní průmysl (bělení), potravinářství (desinfekce) při spalování se oxiduje na štiplavý SO2 1, 2 diamant – C použití: šperkařství hornina, ve které se nalézá, se nazývá kimberlit grafit (tuha) – C použití: elektrody suchých článků, moderátor v atomových reaktorech, žáruvzdorné nádoby, náplně do tužek zanechává stopu na papíru

Zápis do sešitu Prvky kovy: nekovy: v přírodě se jako minerály (v nesloučené podobě) vyskytují jen velmi vzácně kovy: měď – Cu, elektronika a elektrotechnika stříbro – Ag, elektrotechnika, fotografie, šperkařství, mincovnictví zlato – Au, měnový kov, mincovnictví, elektrotechnika, šperkařství nekovy: síra – S, chemický průmysl (sloučeniny síry, vulkanizace kaučuku), pyrotechnika, textilní průmysl (bělení), potravinářství (desinfekce) diamant – C, šperkařství grafit (tuha) – C, elektrody suchých článků, moderátor v atomových reaktorech, žáruvzdorné nádoby, náplně do tužek

Halogenidy sůl kamenná (halit) (chlorid sodný) – NaCl použití: potravinářský a chemický průmysl dospělý člověk zkonzumuje ročně až 7,5 kg soli 1, 2 fluorit (kazivec) (fluorid vápenatý) – CaF2 použití: surovina pro výrobu sloučenin fluoru; příměs při tavení rud

Zápis do sešitu Halogenidy sůl kamenná (halit) (chlorid sodný) – NaCl, potravinářský a chemický průmysl fluorit (kazivec) (fluorid vápenatý) – CaF2, surovina pro výrobu sloučenin fluoru; příměs při tavení rud

Sulfidy (sirníky) galenit (sulfid olovnatý) – PbS použití: hlavní ruda olova obsahuje až 1% Ag - asi polovina světové produkce stříbra je z galenitu 1, 2 sfalerit (sulfid zinečnatý) – ZnS použití: hlavní ruda zinku pyrit (disulfid železa) – FeS2 použití: dříve používán k výrobě kyseliny sírové od zlata se liší černým vrypem a není kujný

Sulfidy (sirníky) antimonit (sulfid antimonitý) - Sb2S3 použití: nejdůležitější ruda antimonu, používá se k výrobě slitin, impregnaci látek, v barvířství a ve výrobě keramiky snadno taje v plameni svíčky 1, 2 chalkopyrit (sulfid měďnato-železnatý) – CuFeS2 použití: ruda mědi snadno se rýpe nožem

Zápis do sešitu Sulfidy (sirníky) galenit (sulfid olovnatý) – PbS, hlavní ruda olova, obsahuje stříbro sfalerit (sulfid zinečnatý) – ZnS, hlavní ruda zinku pyrit (disulfid železa) – FeS2, dříve používán k výrobě kyseliny sírové, černý vryp, není kujný chalkopyrit (sulfid měďnato-železnatý), ruda mědi

Oxidy (bezvodé) hematit (krevel) (oxid železitý) - Fe2O3 použití: železná ruda, výroba barev, drahý kámen způsobuje červené zbarvení půd a hornin 1, 2 korund (oxid hlinitý) - Al2O3 použití: brusný materiál, výroba hodinek, výroba laserů (syntetické rubíny), šperkařství (rubín, safír) magnetit (magnetovec) (oxid železnato-železitý) - Fe3O4 použití: nejkvalitnější železná ruda tělesa hornin s velkým množstvím magnetitu mohou odklánět střelku kompasu (u nás např. Říp)

Oxidy (bezvodé) křemen (oxid křemičitý) – SiO2 mnoho odrůd různých barev –čirý (křišťál), růžový (růženín), žlutý (citrín), fialový (ametyst), šedý (záhněda), černý(morion), vícebarevné (achát, chalcedon, karneol, jaspis…) použití: sklářský průmysl, optické přístroje, radiotechnika; drahý a ozdobný kámen cínovec (kasiterit) (oxid cíničitý) – SnO2 použití: ruda cínu 1, 2 smolinec (uraninit) (směs oxidů uranu s příměsí PbO) – (UO2) použití: ruda uranu, palivo v jaderných elektrárnách

Zápis do sešitu Oxidy (bezvodé) hematit (krevel) (oxid železitý) - Fe2O3, železná ruda, výroba barev, drahý kámen, červeně barví půdu a horniny korund (oxid hlinitý) - Al2O3, brusný materiál, výroba hodinek, výroba laserů (syntetické rubíny), šperkařství (rubín, safír) magnetit (magnetovec) (oxid železnato-železitý) - Fe3O4, nejkvalitnější železná ruda, vychyluje střelku kompasu

Zápis do sešitu křemen (oxid křemičitý) – SiO2, mnoho odrůd různých barev –čirý (křišťál), růžový (růženín), žlutý (citrín), fialový (ametyst), šedý (záhněda), černý(morion), vícebarevné (achát, chalcedon, karneol, jaspis…), sklářský průmysl, optické přístroje, radiotechnika; drahý a ozdobný kámen cínovec (kasiterit) (oxid cíničitý) – SnO2, ruda cínu smolinec (uraninit) (směs oxidů uranu s příměsí PbO) – (UO2), ruda uranu, palivo v jaderných elektrárnách

Oxidy (vodnaté) opál (vodnatý oxid křemičitý) - SiO2 . x H2O použití: drahý kámen odrůdy: drahý opál, ohnivý opál, dřevitý opál, keříčkovitý opál 1, 2 hnědel (limonit) (směs vodnatých oxidů železa) běžný minerál, i v půdách, tmel pískovců bauxit (směs vodnatých oxidů hliníku) použití: ruda hliníku ne minerál, ale hornina, dříve byl ovšem za minerál považován a mezi minerály řazen

Zápis do sešitu Oxidy (vodnaté) opál (vodnatý oxid křemičitý), drahý kámen, odrůdy: drahý opál, ohnivý opál, dřevitý opál, keříčkovitý opál… hnědel (limonit) (směs vodnatých oxidů železa), běžný minerál, v půdách, tmel pískovců bauxit (směs vodnatých oxidů hliníku), ruda hliníku, hornina, dříve mezi minerály řazen

Uhličitany kalcit (uhličitan vápenatý) – CaCO3 použití: průmysl stavebních hmot (vápence, mramory), dekorační kámen, sochařství, potravinářský průmysl 1, 2 aragonit (uhličitan vápenatý) - CaCO3 použití: šperkařství, dekorační kámen perleťová vrstva lastur a samotné perly jsou tvořeny velmi jemnými šupinkami aragonitu siderit (ocelek) (uhličitan železnatý) – FeCO3 použití: železná ruda

Uhličitany magnezit (uhličitan hořečnatý) – MgCO3 použití: výroba žáruvzdorných cihel, papírenský, sklářský a keramický průmysl 1, 2 dolomit (uhličitan vápenato-hořečnatý) – CaMg(CO3)2 použití: speciální druhy cementu ve stavebnictví, hnojivo, ohnivzdorné materiály tvoří horninu dolomit malachit (uhličitan mědi) použití: ozdobný a šperkový kámen azurit (uhličitan mědi)

Zápis do sešitu Uhličitany kalcit (uhličitan vápenatý) – CaCO3, průmysl stavebních hmot (vápence, mramory), dekorační kámen, sochařství, potravinářský průmysl aragonit (uhličitan vápenatý) - CaCO3, šperkařství, dekorační kámen, tvoří perly a perleť v lasturách siderit (ocelek) (uhličitan železnatý) – FeCO3, železná ruda

Zápis do sešitu magnezit (uhličitan hořečnatý) – MgCO3, výroba žáruvzdorných cihel, papírenský, sklářský a keramický průmysl dolomit (uhličitan vápenato-hořečnatý), speciální druhy cementu, hnojivo, ohnivzdorné materiály, hornina dolomit malachit, azurit (uhličitany mědi), ozdobné a šperkové kameny

Sírany sádrovec (vodnatý síran vápenatý) - CaSO4 · 2H2O použití: průmysl stavebních hmot (sádra, cementy), lékařství (sádrový obvaz) čistě bílý sádrovec = alabastr 1, 2 baryt (síran barnatý) – BaSO4 použití: plnivo (papír), průmysl stavebních hmot (ochranné omítky - stíní radioaktivní záření), lékařství, pyrotechnika (barvení plamene)

Zápis do sešitu Sírany sádrovec (vodnatý síran vápenatý), průmysl stavebních hmot (sádra, cementy), lékařství (sádrový obvaz) baryt (síran barnatý), plnivo (papír), ochranné omítky (stíní radioaktivní záření), lékařství, pyrotechnika (barvení plamene)

Fosforečnany apatit (fosforečnan vápenatý s F nebo Cl) - Ca5(PO4)3(F,Cl) použití: výroba hnojiv, kyseliny fosforečné a dalších sloučenin fosforu 1, 2 tyrkys (fosforečnan Cu a Al) - CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O použití: šperkový kámen

Zápis do sešitu Fosforečnany apatit (fosforečnan vápenatý s F nebo Cl), výroba hnojiv, kyseliny fosforečné a dalších sloučenin fosforu tyrkys (fosforečnan Cu a Al), šperkový kámen

Křemičitany olivín (křemičitan hořečnato-železnatý) - (Mg,Fe)2SiO4 použití: drahý kámen 1, 2 ortoklas (živec draselný) (hlinitokřemičitan draslíku) - KAlSi3O8 použití: sklářská a keramická surovina plagioklas (živec sodnovápenatý) (hlinitokřemičitan sodíku) - NaAlSi3O8 použití: dekorační a ozdobný kámen, keramika

Křemičitany kaolinit (vodnatý křemičitan hlinitý) - Al2Si2O5(OH)4 použití: důležitá stavební surovina (cihlářská hlína) je zástupcem tzv. jílových minerálů, které najdeme v jílech, břidlicích a půdách 1, 2 biotit (tmavá slída) (hlinitokřemičitan draslíku, hořčíku a železa s obsahem vody a fluoru) - K(Mg,Fe)3(OH,F)2AlSi3O10 použití: izolační materiály muskovit (světlá slída) (hlinitokřemičitan draslíku a hliníku s obsahem vody a fluoru) – KAl2(OH,F)2AlSi3O10 použití: izolační materiál - žáruvzdorná okénka ("americká" kamna), optika

Křemičitany český granát (pyrop) (hořečnatý granát) - Mg3Al2(SiO4)3 použití: drahé kameny, hodiny, brusivo, řezání vodním paprskem nejběžnější granát je almandin (nafialovělý) 1, 2 topaz (křemičitan hliníku s obsahem vody) - Al2SiO4(OH)2 použití: drahý kámen mastek (křemičitan hořčíku s obsahem vody) - Mg3Si4O10(OH)2 použití: výroba žáruvzdorné keramiky a vyzdívek pecí, jemně mletý se používá v kosmetice (pudry, mýdla, líčidla), výroba uměleckých předmětů (Čína)

Křemičitany augit (složitý křemičitan) amfibol (složitý křemičitan) použití: nemá praktické využití, důležitý horninotvorný minerál 1, 2 amfibol (složitý křemičitan) natrolit (zeolit = hlinitokřemičitan s dutinami v krystalové struktuře) použití: nemá praktické využití

Zápis do sešitu Křemičitany olivín (křemičitan hořečnato-železnatý), drahý kámen ortoklas (živec draselný) (hlinitokřemičitan draslíku), sklářská a keramická surovina plagioklas (živec sodnovápenatý) (hlinitokřemičitan sodíku), dekorační a ozdobný kámen, keramika kaolinit (vodnatý křemičitan hlinitý), cihlářská hlína, najdeme ho v jílech, břidlicích a půdách biotit (tmavá slída) (hlinitokřemičitan draslíku, hořčíku a železa s obsahem vody a fluoru, izolační materiály

Zápis do sešitu muskovit (světlá slída) (hlinitokřemičitan draslíku a hliníku s obsahem vody a fluoru), izolační materiál - žáruvzdorná okénka ("americká" kamna), optika český granát (pyrop) (hořečnatý granát), drahé kameny, hodiny, brusivo, nejběžnější granát - almandin (nafialovělý) topaz (křemičitan hliníku s obsahem vody), drahý kámen mastek (křemičitan hořčíku s obsahem vody), žáruvzdorná keramika, vyzdívky pecí, kosmetika (pudry, mýdla, líčidla), výroba uměleckých předmětů augit, amfibol(složité křemičitany), nemají praktické využití, důležité horninotvorné minerály

Organické minerály (organolity) jantar – směs pryskyřic použití: šperky obsahuje zkameněliny hmyzu a různých rostlin, třením vzniká náboj statické elektřiny, jantar lze zapálit 1, 2

Zápis do sešitu Organické minerály (organolity) jantar – směs pryskyřic, šperky, obsahuje zkameněliny, třením vzniká statická elektřina, lze ho zapálit

Přírodní skla přírodní látky sklovité povahy, které nemají jednotné chemické složení nejznámější z nich jsou tektity - skla spojovaná s kosmickými tělesy vltavín – český tektit použití: šperky 1, 2

Zápis do sešitu Přírodní skla vltavín – český tektit (přírodní sklo spojované s kosmickými tělesy), šperky

OPAKOVÁNÍ Chemické vlastnosti nerostů Halogenidy Sulfidy (sirníky) třídění podle chemického složení prvky a sloučeniny Prvky v přírodě se jako minerály (v nesloučené podobě) vyskytují jen velmi vzácně kovy: měď – Cu, elektronika a elektrotechnika stříbro – Ag, elektrotechnika, fotografie, šperkařství, mincovnictví zlato – Au, měnový kov, mincovnictví, elektrotechnika, šperkařství nekovy: síra – S, chemický průmysl (sloučeniny síry, vulkanizace kaučuku), pyrotechnika, textilní průmysl (bělení), potravinářství (desinfekce) diamant – C, šperkařství grafit (tuha) – C, elektrody suchých článků, moderátor v atomových reaktorech, žáruvzdorné nádoby, náplně do tužek Halogenidy sůl kamenná (halit) (chlorid sodný) – NaCl, potravinářský a chemický průmysl fluorit (kazivec) (fluorid vápenatý) – CaF2, surovina pro výrobu sloučenin fluoru; příměs při tavení rud Sulfidy (sirníky) galenit (sulfid olovnatý) – PbS, hlavní ruda olova, obsahuje stříbro sfalerit (sulfid zinečnatý) – ZnS, hlavní ruda zinku pyrit (disulfid železa) – FeS2, dříve používán k výrobě kyseliny sírové, černý vryp, není kujný chalkopyrit (sulfid měďnato-železnatý), ruda mědi Oxidy (bezvodé) hematit (krevel) (oxid železitý) - Fe2O3, železná ruda, výroba barev, drahý kámen, červeně barví půdu a horniny korund (oxid hlinitý) - Al2O3, brusný materiál, výroba hodinek, výroba laserů (syntetické rubíny), šperkařství (rubín, safír) magnetit (magnetovec) (oxid železnato-železitý) - Fe3O4, nejkvalitnější železná ruda, vychyluje střelku kompasu křemen (oxid křemičitý) – SiO2, mnoho odrůd různých barev –čirý (křišťál), růžový (růženín), žlutý (citrín), fialový (ametyst), šedý (záhněda), černý(morion), vícebarevné (achát, chalcedon, karneol, jaspis…), sklářský průmysl, optické přístroje, radiotechnika; drahý a ozdobný kámen cínovec (kasiterit) (oxid cíničitý) – SnO2, ruda cínu smolinec (uraninit) (směs oxidů uranu s příměsí PbO) – (UO2), ruda uranu, palivo v jaderných elektrárnách

OPAKOVÁNÍ Oxidy (vodnaté) Uhličitany Sírany Fosforečnany Křemičitany opál (vodnatý oxid křemičitý), drahý kámen, odrůdy: drahý opál, ohnivý opál, dřevitý opál, keříčkovitý opál… hnědel (limonit) (směs vodnatých oxidů železa), běžný minerál, v půdách, tmel pískovců bauxit (směs vodnatých oxidů hliníku), ruda hliníku, hornina, dříve mezi minerály řazen Uhličitany kalcit (uhličitan vápenatý) – CaCO3, průmysl stavebních hmot (vápence, mramory), dekorační kámen, sochařství, potravinářský průmysl aragonit (uhličitan vápenatý) - CaCO3, šperkařství, dekorační kámen, tvoří perly a perleť v lasturách siderit (ocelek) (uhličitan železnatý) – FeCO3, železná ruda Sírany sádrovec (vodnatý síran vápenatý), průmysl stavebních hmot (sádra, cementy), lékařství (sádrový obvaz) baryt (síran barnatý), plnivo (papír), ochranné omítky (stíní radioaktivní záření), lékařství, pyrotechnika (barvení plamene) Fosforečnany apatit (fosforečnan vápenatý s F nebo Cl), výroba hnojiv, kyseliny fosforečné a dalších sloučenin fosforu tyrkys (fosforečnan Cu a Al), šperkový kámen Křemičitany olivín (křemičitan hořečnato-železnatý), drahý kámen ortoklas (živec draselný) (hlinitokřemičitan draslíku), sklářská a keramická surovina plagioklas (živec sodnovápenatý) (hlinitokřemičitan sodíku), dekorační a ozdobný kámen, keramika kaolinit (vodnatý křemičitan hlinitý), cihlářská hlína, najdeme ho v jílech, břidlicích a půdách biotit (tmavá slída) (hlinitokřemičitan draslíku, hořčíku a železa s obsahem vody a fluoru, izolační materiály muskovit (světlá slída) (hlinitokřemičitan draslíku a hliníku s obsahem vody a fluoru), izolační materiál - žáruvzdorná okénka ("americká" kamna), optika český granát (pyrop) (hořečnatý granát), drahé kameny, hodiny, brusivo, nejběžnější granát - almandin (nafialovělý) topaz (křemičitan hliníku s obsahem vody), drahý kámen mastek (křemičitan hořčíku s obsahem vody), žáruvzdorná keramika, vyzdívky pecí, kosmetika (pudry, mýdla, líčidla), výroba uměleckých předmětů augit, amfibol(složité křemičitany), nemají praktické využití, důležité horninotvorné minerály

OPAKOVÁNÍ Organické minerály (organolity) Přírodní skla jantar – směs pryskyřic, šperky, obsahuje zkameněliny, třením vzniká statická elektřina, lze ho zapálit Přírodní skla vltavín – český tektit (přírodní sklo spojované s kosmickými tělesy), šperky

Otázky a úkoly Na jaké dvě skupiny dělíme prvky? Uveď co nejvíce nerostů, které se využívají ve šperkařství. Který nerost má vzorec NaCl a k čemu se využívá? Který nerost se používá jako modrátor do jaderných reaktorů? Uveď příklad organického minerálu.

Zdroje Použitá literatura: ČERNÍK, Vladimír, Zdeněk MARTINEC a Jan VÍTEK. Přírodopis 4: pro 9. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. 2. vydání. Praha: SPN - pedagogické nakladatelství, 2004, 88 s. ISBN 80-7235-261-X. [2013-01-12] ČERVINKA, Pavel. a kolektiv. Ekologie a životní prostředí: učebnice pro střední školy a odborná učiliště. 1. vydání. Praha: nakladatelství České geografické společnosti s.r.o., 2005. ISBN 80-86034-63-1. [2013-01-12] Všechny uveřejněné odkazy [cit. 2013-01-12] jsou dostupné pod licencí Creative Commons na http://www.wikimedia.org, nebo jsou chráněny svobodnou licencí GNU pro dokumenty. obr. 1 – rudná žíla http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a7/Banderz_badgrund_hg.jpg/540px-Banderz_badgrund_hg.jpg obr. 2 – krystal ametystu http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5f/Amethist_quartz.jpeg/463px-Amethist_quartz.jpeg obr. 3 – štěpnost (fluorit) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/59/Fluorita_green.jpeg/651px-Fluorita_green.jpeg obr. 4 – vryp (pyrit a rodochrozit) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Streak_plate_with_Pyrite_and_Rhodochrosite.jpg obr. 5 – magnetické vlastnosti (magnetit) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Magnetite_Lodestone.jpg/800px-Magnetite_Lodestone.jpg