Номер 4, страница 72, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 17. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 4, страница 72.

Условие.

• Кристаллы в природе.

Решение.

Кристаллы в природе

Кристаллы — это твёрдые тела, в которых составляющие их частицы (атомы, ионы или молекулы) расположены в строго определённом, повторяющемся порядке. Эта упорядоченная внутренняя структура называется кристаллической решёткой, и именно она определяет уникальные свойства и часто правильную внешнюю форму кристалла с плоскими гранями. Природа является главным источником кристаллов, которые можно найти повсюду — от горных пород и минералов до живых организмов и атмосферных явлений.

Основные способы образования кристаллов в природе:

• Кристаллизация из расплава: При медленном остывании магмы или вулканической лавы атомы постепенно выстраиваются в упорядоченные структуры. Таким образом образуются минералы, слагающие магматические породы, например, кристаллы кварца, полевого шпата и слюды в граните.
• Кристаллизация из раствора: Когда вода, насыщенная растворёнными минеральными солями, испаряется или её температура понижается, избыток вещества выпадает в осадок в виде кристаллов. Классическими примерами являются образование кристаллов галита (каменной соли, $NaCl$) в высыхающих соляных озёрах и рост кальцитовых ($CaCO_3$) сталактитов и сталагмитов в пещерах.
• Сублимация: Это прямой переход вещества из газообразного состояния в твёрдое. Самый известный пример — образование ледяных кристаллов (снежинок и инея) из водяного пара в атмосфере при отрицательных температурах.
• Метаморфизм: Под воздействием высоких температур и давлений в недрах Земли существующие горные породы преобразуются, и их минеральный состав меняется путём перекристаллизации. Так образуются такие минералы, как гранат, кианит и ставролит.

Наиболее известные примеры природных кристаллов:

• Минералы: Это самая обширная группа природных кристаллов.
• Кварц ($SiO_2$): Один из самых распространённых минералов. Его прозрачная разновидность — горный хрусталь, фиолетовая — аметист, жёлтая — цитрин.
• Алмаз (C): Кристаллическая форма углерода, образовавшаяся в мантии Земли под огромным давлением. Является самым твёрдым из известных природных материалов.
• Галит ($NaCl$): Каменная соль, образующая характерные кристаллы кубической формы.
• Пирит ($FeS_2$): Сульфид железа, известный как "золото дураков" за свой металлический блеск и цвет. Часто образует идеальные кубические кристаллы.
• Корунд ($Al_2O_3$): Очень твёрдый минерал. Его красная разновидность — рубин, а синяя — сапфир.
• Лёд ($H_2O$): Вода в твёрдом состоянии является кристаллом. Снежинки — это одиночные кристаллы или сростки кристаллов льда, обладающие уникальной шестилучевой симметрией.
• Биокристаллы: Кристаллы, формируемые живыми организмами.
• Карбонат кальция ($CaCO_3$) в виде минералов кальцита и арагонита составляет основу раковин моллюсков, жемчуга и скелетов кораллов.
• Апатит ($Ca_5(PO_4)_3(F,Cl,OH)$) является основным неорганическим компонентом костей и зубов позвоночных животных и человека.

Изучение природных кристаллов имеет огромное значение, поскольку их форма, состав и структура несут информацию об условиях их образования, что помогает геологам реконструировать историю Земли. Кроме того, многие кристаллы являются ценными полезными ископаемыми, драгоценными камнями и промышленным сырьём.

Ответ: Кристаллы в природе — это твёрдые вещества с упорядоченной внутренней атомной структурой, которые формируются в результате различных природных процессов, таких как остывание магмы, испарение растворов, сублимация и метаморфизм. Они широко распространены в виде минералов (например, кварц, алмаз, соль), льда (снежинки), а также образуются в живых организмах (биокристаллы в костях и раковинах). Их внешняя форма и физические свойства напрямую зависят от их кристаллической решётки.