В кристаллических структурах

Минералы этого подкласса являются самыми распространёнными, составляя 65% от массы земной коры. В их кристаллической решетке кремнекислородные тетраэдры соединены в единый каркас. Структурная ячейка каркасных силикатов имеет формулу Si4O8.

Число ионов Si⁴⁺ замещенных ионами Al³⁺ . не превышает половины. Как правило устанавливаются стехиометрические соотношения Si:Al, равные либо 3:1, либо 1:1, т.е. комплексные анионы могут быть выражены следующими формулами: AlSi₃O₈ или AlSiO₄ (Al₂Si₂O₈).

Во всех каркасных силикатах часть кремния замещена на алюминий, благодаря чему образуется заряд, компенсируемых другими катионами. Главными представителями этой группы являются полевые шпаты. Их подразделяют на группу кальциево-натриевых полевых шпатов, или плагиоклазов, и на группу калий-натриевых, или просто калиевых, или КПШ.

Плагиоклазы представляют из себя изоморфный ряд от чисто натриевой разности альбита Nа(АlSi3О8) до чисто кальциевой анортита Са(Аl2Si2О8).

Kaлиeвые пoлeвыe шпaты, имeющиe фopмyлy K(AlSi3O8), нaзывaютcя микpoклин или opтoклaз, в зaвиcимocти oт нeзнaчитeльныx кoлeбaний в cтpoeнии кpиcтaлличecкoй peшeтки. Kaлиeвый пoлeвoй шпaт, имeющий фopмyлy (Na,K)(AlSi3O8), нaзывaeтcя aнopтoклaзoм.

Помимо полевых шпатов к подклассу каркасных силикатов относят группу фельдшпатоидов (т. е. похожих на полевые шпаты). Преимущественно натриевый фельдшпатоид (Nа,K)Аl(Si2О6) называется нефелин, а калиевый КАl(Si2О6) лейцит.

Правило фаз Гиббса

Энергией Гиббса (или потенциалом Гиббса, или просто термодинамическим потенциалом в узком смысле) называют термодинамический потенциал следующего вида: G=U+PV-TS.

Внутренняя энергия тела (обозначается как E или U) — полная энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил. Следовательно, внутренняя энергия складывается из кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии взаимодействия между ними и внутримолекулярной энергии.

Фазой называется совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых во всех точках по составу и по всем химическим и физическим свойствам (не зависящим от количества вещества) и ограниченных от других частей некоторой поверхностью (поверхностью раздела).

Правило фаз

Число степеней свободы равновесной термодинамической системы, на которую из внешних факторов влияют только давление и температура, равно числу независимых компонентов системы плюс два минус число фаз.

f = n + 2 - k

f – число степеней свободы;

n – число компонент в системе;

k – числ фаз.

· Условием равенства в гетерогенной системе, состоящей из нескольких компонентов, является равенство факторов интенсивности, характеризующих состояние каждой из фаз.

· Факторами интенсивности многокомпонентной системы являются температура, давление и химические потенциалы каждого из компонентов.