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Chemischer Aufbau der Tonminerale...

Dieses Thema im Forum "Off-Topic-Location" wurde erstellt von User 62847, 28 Mai 2008.

  1. User 62847
    User 62847 (26)
    Verbringt hier viel Zeit
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    nicht angegeben
    Hallo ihr!
    Nein, ich möchte mir hier nicht meine Hausaufgaben machen lassen!!! :smile:
    Ich schreibe grade ein Referat für morgen über Ton-Humus-Komplexe. Mein Problem ist, dass ich den Aufbau von Tonmineralen nicht erklären kann, weil ich diesen selbst (noch) nicht verstehe.

    Ich lese immer nur etwas von irgendwelchen Schichten. :geknickt: Das SiO2-Tetraeder, die Tertraederschicht, die Oktaederschicht. Dann steht da immer noch etwas von einer Zweischichtstruktur und einer Dreischichtstruktur.

    Leider verstehe ich fast nur Bahnhof...:ratlos: Wir hatten das in Chemie auch noch nicht...

    Was hat es mit diesen Schichten auf sich? Ich verstehe die Zusammenhänge nicht.

    Vielleicht kann mir jemand helfen...Wäre wirklich lieb!!! :herz:

    Viele liebe Grüße, ann :zwinker:

    Edit: Hier ist das zum Beispiel beschrieben: http://www.geocities.com/capecanaveral/launchpad/1008/Ton.html Was man unter diesen einzelnen Schichten versteht, habe ich eigentlich verstanden. Aber ich verstehe nicht, wie die Zusammenhänge sind...Ich hoffe, mein Problem ist klar geworden...
     
    #1
    User 62847, 28 Mai 2008
  2. User 62847
    User 62847 (26)
    Verbringt hier viel Zeit Themenstarter
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    nicht angegeben
    Schade, anscheinend hat hier niemand eine Ahnung davon...:cry: Ich leider auch nicht...das ist alles so kompliziert!!! Ich versteh immer nur die Hälfte...:cry:

    Die Lehrerin hat nen Knall....ich glaube, das ist eher Unistoff. Mir fehlen nähmlich die ganzen Grundlagen.


    Kann mir jemand sagen, was das Bedeutet?: [SiO4(tiefgestellt)]^-4-(hochgestellt)
    Was bedeutet dieses hoch -4? Heißt das einfach, dass die Verbindung 4fach negativ geladen ist???

    Ich verzweifel gleich!!!!!!! :cry: :cry: :cry: :cry: :cry:
     
    #2
    User 62847, 28 Mai 2008
  3. pluto
    Verbringt hier viel Zeit
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    nicht angegeben
    Tonminerale
    aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
    Gesichtet (+/−)
    Dies ist die letzte gesichtete Version, (zeige alle), freigegeben am 19. Mai 2008.
    Status gesichtet
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    Quartärer Ton in Estland
    Quartärer Ton in Estland
    Schichtgitter von Montmorillonit als Beispiel für Schichtsilikate
    Schichtgitter von Montmorillonit als Beispiel für Schichtsilikate

    Tonminerale bezeichnet einerseits Minerale, die überwiegend feinstkörnig (Korngröße < 2 µm) vorkommen, andererseits jedoch die Schichtsilikate, die nach ihrer schichtartigen Kristallstruktur aus Silizium und Sauerstoff, sowie Wasserstoff, Sauerstoff und meist Magnesium und Aluminium benannt sind. Beide Definitionen sind nicht deckungsgleich. Manche überwiegend feinstkörnig vorkommende Minerale, etwa Goethit oder Gibbsit, sind keine Silikate. Andererseits gibt es Schichtsilikate, wie z.B. Kaolinit, die oft größer als 2 µm sind. Tonminerale bezeichnen daher in der Regel solche Minerale, die beide Kriterien erfüllen.
    Inhaltsverzeichnis
    [Verbergen]

    * 1 Entstehung
    * 2 Struktur
    * 3 Eigenschaften
    * 4 Verwendung
    * 5 Siehe auch
    * 6 Literatur
    * 7 Weblinks

    Entstehung [Bearbeiten]

    Tonminerale entstehen an der Erdoberfläche durch Verwitterung anderer Minerale oder bilden sich neu aus übersättigten Bodenlösungen oder hydrothermalen Wässern. Bei der Diagenese kommt es zu Ordnungsprozessen im Kristallgitter der Tonminerale, die als Maß für die Reife eines Sediments verwendet werden kann.

    Struktur [Bearbeiten]

    Tonminerale bestehen aus zwei charakteristischen Bauelementen:

    * Tetraederschicht: eckenverknüpfte SiO4-Tetraeder, z.T. Substitution Si-Al
    * Oktaederschicht: kantenverknüpfte AlO6-Oktaeder, z.T. Substitution Al-Mg

    Je nach Anordnung dieser Schichten unterscheidet man:

    * 1:1-Tonminerale (Zweischicht-Tonminerale): Tetraederschicht - Oktaederschicht: Bsp.: Kaolinit, Chrysotil
    * 2:1-Tonminerale (Dreischicht-Tonminerale): Tetraederschicht - Oktaederschicht - Tetraederschicht Bsp: Illit
    * 2:1:1-Tonminerale (Vierschicht-Tonminerale): Tetraederschicht-Oktaederschicht-Tetraederschicht-Oktaederschicht: Bsp. Chlorit

    Durch die Substitution entsteht eine Schichtladung, die durch die Einlagerung von Kationen in der Zwischenschicht neutralisiert wird. Die Schichtladung der 1:1-Tonminerale ist stets Null. Die 2:1-Tonminerale werden nach ihrer Schichtladung klassifiziert:

    * X = 0: Talk-Pyrophyllit-Gruppe
    * 0,2 < X < 0,6: Smectit-Gruppe, z.B. Montmorillonit, Beidellit, Nontronit, Saponit, Hectorit
    * 0,6 < X < 0,9: Vermiculit-Illit-Gruppe
    * X = 1: Glimmer-Gruppe

    Tonminerale mit nicht ganzzahligen Schichtladungen besitzen die Fähigkeit zur Quellung, d.h. zur temporären und reversiblen Wasseraufnahme in ihren Zwischenschichten.

    Alternativ kann die Schichtladung in der Oktaederschicht auch dadurch kompensiert werden, dass nur zwei von drei Oktaedern besetzt sind. Daher unterscheidet man:

    * dioktaedrische Tonminerale mit zwei besetzten Oktaederpositionen, z.B. Kaolinit
    * trioktaedrische Tonminerale mit drei besetzten Oktaederpositionen, z.B. Chrysotil

    Eigenschaften [Bearbeiten]

    Tonminerale sind sehr weich (Mohs-Härte 1) und reagieren plastisch auf mechanische Beanspruchung. Sie wandeln sich beim Erhitzen in härtere und festere Minerale um (Keramik). Tonminerale besitzen eine große spezifische Oberfläche, an die Stoffe adsorbiert und desorbiert werden können. Mit der großen Oberfläche ist eine hohe Kationenaustauschkapazität verbunden. Tonminerale haben eine geringe Wasserdurchlässigkeit. Suspensionen von Tonmineralen reagieren thixotrop auf mechanische Beanspruchung.

    Verwendung [Bearbeiten]

    Ton ist der wichtigste und älteste Rohstoff für die Herstellung von Keramik. Daneben wird er zusammen mit Kalkstein zur Produktion von Zement verwendet. In der Bildenden Kunst dient er der Herstellung von Skulpturen. Tonminerale werden als Ionentauscher, beispielsweise bei der Säuberung von Trinkwasser und zum Entfärben von Lösungen eingesetzt. Insbesondere Montmorillonit wird wegen seiner Wasseraufnahmefähigkeit genutzt, z.B. im Katzenstreu. Kaolinit wird auch in der Papierindustrie als Appreturmittel verwendet, glättet die Oberfläche und nimmt Tinte auf. Blähton (stark porös gebrannter Ton) dient als isolierender Baustoff und für die Hydrokultur. Andere Tone dienen als Abdichtung in Deponien, sind Füll-, Trenn-, und Zuschlagstoffe in Farben, Lebensmitteln und pharmazeutischen Produkten oder werden als Katalysatoren eingesetzt.
    hab's für dich mal gesucht:smile:
     
    #3
    pluto, 28 Mai 2008
  4. Papier
    Gast
    0
    Na da haste dir aber nen Brocken eingehandelt :zwinker:

    Die eckigen Klammern [] umschließen den Komplex, in deinem Fall SiO4 oder auch Siliziumtetraoxid. Du hast richtig erkannt das die hochgestellte -4 bedeutet das der gesamte! Komplex negativ vierfach geladen ist.
     
    #4
    Papier, 29 Mai 2008
  5. User 62847
    User 62847 (26)
    Verbringt hier viel Zeit Themenstarter
    217
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    7
    nicht angegeben
    Oh man...Ich bin der Meinung, dass das Thema viel zu schwer und komplex für die 11. Klasse ist. Ich finde auch überall nur Vorlesungen zu dem Thema. Scheint wohl eher Stoff der Uni zu sein...:geknickt:

    Ich habs jetzt hoffentlich so einigermaßen verstanden...Das was ich nicht verstanden habe, hab ich einfach raus gelassen....
     
    #5
    User 62847, 29 Mai 2008
  6. Papier
    Gast
    0
    Nein also direkter Unistoff ist das nicht, ich selbst studiere Chemie im 6 Semester und würde sagen du hast dir ein gehobenes Oberstufenthema ausgewählt.

    Falls du direkte Fragen hast zu einigen Kernpunkten oder an einem bestimmten Punkt nicht mehr weiter weist, kannst du mich gerne per PM anschreiben.
     
    #6
    Papier, 29 Mai 2008
  7. Prof_Tom
    Prof_Tom (28)
    Meistens hier zu finden
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    nicht angegeben
    Ui Tonminerale und Phyllosilikate sind natürlich auch ein Bestandteil meinest Studiums^^ Naja als Geologe auch verständlich

    Aber was erzählst du von SiO2 Tetraeder? sowas gibt es gar nich^^ Es sind immer noch SiO4 Tetraeder...

    Ist eigentlich ganz easy ... Dei meisten Tonminale haben eine mikrokristallinen Habitus und sind somit mit bloßen Auge gar nicht, und unter dem Polarisationsmikroskop blos in hohen Auflösungen erkennbar ( als die einzelnen Klasten )
    Sie sind durch ihrer Typischen Strucktur meist "plättchenförmig" als Kristall ausgebildet, was aber eher ein flaches Prisma ist ( Stauchung der c-Achse .. )

    Das mit den Schichten is auch ganz einfach ... die Tonminerale ( ausser vllt Limonit was eher amorph ist oder ähnliche ..)
    , zumindest die meisten, sind kristallin und besitzen also eine Kristallstrucktur. Bei Schichtsilikaten gibt es als verschiene Schichte im Kristallgitter, zum Beispiel verschieden angeordnete und an den Ecken zusammenhängende Si04 Tetraeder, dann eingebautes Wasser, Kationen, Anionenkomplexe usw .. ist halt für fast jedes Mineral spezifisch und es gibt sehr viuele Struckturen die es einenehmen kann.

    Durch diese Schichtung zeigen die Tonminerale jedenfalls idr eine gute Spaltbakeit in eierr Richtung ( entlang a und b Achse, naja bei den Kristaöllgrößen eh bloß unterm mikro beobachtbar .. )
    Auch die Blättchenform der einzelnen Kristalle beruht darauf ..


    Naja spannendes Thema auf alle Fälle, hoffe das war jetzt nich zu mineralogisch :zwinker: LG

    PS: das gehört auch nicht zum Fachgebiet der Chemie sondern eindeutig der Mineralogie und dabei auch natürlich direkter Unistoff - gruß an den Chemicker
     
    #7
    Prof_Tom, 30 Mai 2008
  8. User 62847
    User 62847 (26)
    Verbringt hier viel Zeit Themenstarter
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    nicht angegeben
    Dankeschön für die Antworten. Hab die Präsentation jetzt gehalten, war glaube ich ganz in Ordnung. Meine Lehrerin hatte anscheinend auch nicht so viel Ahnung von der ganzen Chemie.

    Wenn es jemanden interessiert, kann ich mein fertiges Referat gerne mal reinstellen.

    Liebe Grüße, ann :zwinker:
     
    #8
    User 62847, 1 Juni 2008

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