石头里居然也有水一个石一个水( 二 ) _小知识

胆矾
【石头里居然也有水一个石一个水】图片来自：123rf.com.cn
中学化学课上介绍的胆矾——“五水硫酸铜”，原本是蓝莹莹的，加热变成“无水硫酸铜”后就是平淡无奇的白色粉末。
胆矾中的水，就是典型的结晶水。

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左：五水硫酸铜右：无水硫酸铜
结晶水是一个个完整的水分子，却基本丧失了独立地位，不能自由活动，经过加热才能获得足够的能量、从矿物中逃脱。
拿胆矾来说，常温下每个硫酸铜分子搭配五个结晶水分子，加热到30℃时就会失去两个结晶水分子，100℃时会失水变成“一水硫酸铜”，400℃时就成无水硫酸铜了。
石膏中的结晶水，则让石膏变得透亮。

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半透明的生石膏晶体
天然条件下，大部分石膏以生石膏的形态存在，每个硫酸钙分子搭配两个水分子，晶体发育良好的话就是透明或半透明的。
如果受热失水，生石膏先是转变为含结晶水较少的熟石膏；最后完全失去结晶水，只剩下硫酸钙，变成硬石膏。

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骨折了，打石膏
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姑娘们平时经常佩戴的玉石、翡翠中，也含有一定量的结晶水。
不过珠宝界评判玉石、翡翠的品相时，常常说的“水头”如何如何，并不是指其中的水分多少，而是指它们的透明度，这主要取决于颗粒大小、杂质含量、颜色深浅等因素。

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结构水，我大概是个“假水”
除了上面那些著名的含水矿物，蛇纹石、绿帘石、云母这些地层中的常见矿物，也是有水的。
只不过它们内部的水是“结构水”，就算加热也很难跑出来。

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干干巴巴的绿帘石，里面就含有结构水
以结构水形式存在的水，已经不是真正的“水”了 ——完完整整的H2O水分子被拆散，分成了氢氧根离子（OH）—和氢离子H+，完全和矿物融为了一体。

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结构水
想要恢复水的真身，除非把矿物加热到600℃~1000℃，生生破坏掉它们的晶体结构，才能把里面的水释放出来。在这个“简单粗暴”的过程中，矿物的分子结构也会发生改变，形成的新矿物跟原来不同。
对地质学家来说，结构水里包含着许多矿物形成时的信息。哪怕是同一地区、同一种类的矿物，其内部结构水的含量、存在方式可能也有所不同，说明它们分别形成于不同的地质过程中，从而可以推测这个地区当年有过哪些地质活动。

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绿帘石
图片来自：Matteo Chinellato
好了下课
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前排同学往后传一下
随堂考

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撰文 | 杨帅斌
微信编辑 | 高兴

石头里居然也有水 一个石一个水( 二 )

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