钻石的化学成分是什么

钻石的化学成分是碳元素。其含碳量为96%-999%，它是宝石中仅有的由一个元素组成的宝石。除此之外，钻石还含有一些微量元素如Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N等。

钻石：

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。2017年5月16日，苏富比拍卖行在瑞士日内瓦举行春季珠宝拍卖会，一对彩色梨形钻石耳坠以大约5740万美元、约合395亿元人民币的总价，创下拍卖史上的新纪录。这对梨形耳坠产自南非，除颜色不同，外形几乎一模一样，分别重约16克拉。其中，深粉色钻石名为阿泰米斯，拍出1550万美元（1067亿元人民币），另一颗钻石为深湖蓝色，名叫阿波罗，由于颜色比粉钻更罕见，价格是粉钻的两倍多。

红宝石，是刚玉的一种，主要成分是氧化铝(Al2O3)，红色来自铬(Cr)。自然没有铬的宝石是蓝色的蓝宝石。

天然红宝石大多来自亚洲(缅甸、泰国和斯里兰卡)、非洲和澳大利亚，美国蒙大拿州和南卡罗莱那州也有一点。天然红宝石非常少见珍贵，但是人造并非太难，所以工业用红宝石都是人造的。

宝石矿物与其他物质一样，都是化学元素组成的。每一种宝石矿物都有其特定的化学成分及一定的变化范围，并决定着宝石的各种特征和性质。

一、宝石矿物成分组成类别

根据宝石矿物组成元素种类以及它们之间的关系有以下类别：

1单质

单质即组成元素只有一种，如金刚石由单一的碳(C)元素组成。

2化合物

化合物由一种以上元素按一定比例组成，又可分为四种类型：

(1)简单化合物：成分中阳离子或阴离子分别为一种元素，如石英(SiO2)、刚玉(Al2O3)，阳离子前者为硅(Si)，后者为铝(Al)，两者阴离子皆为氧(O)。

(2)复杂化合物：组成中阳离子为一种以上的元素，如尖晶石(MgAl2O4)，阳离子为镁(Mg)和铝(Al)，阴离子为氧(O)。

(3)单盐：阳离子为一种元素，但阴离子不是单一的元素，而是由阴离子与阳离子组合的阴离子团，如方解石Ca[CO3]，方括号中为阴离子团，由碳(C)与氧(O)组合而成，也称酸根，所以方解石的化学成分为碳酸钙。又如锆石Zr[SiO4]的化学成分为硅酸锆。

(4)复盐：复盐也是一种盐类，但与上述不同的是成分中有一种以上的阳离子，如白云石CaMg[CO3]2，阳离子就有钙(Ca)和镁(Mg)两种。

二、宝石矿物的化学式

化学式是表示矿物组成、元素的种类、比例及某些结构特征的符号，有两种形式。

(1)实验式：只表示宝石矿物化学成分中各组分数量比的化学式称为实验式，如祖母绿为Be3Al2Si6O18，也可用氧化物表示：3BeO·Al2O3·6SiO2。

(2)结构式或晶体化学式：不但可以表示出元素的种类和比例，还能表达一定的结构特征。如上述祖母绿的结构式为Be3Al2[Si6O18]，说明其成分中存在阴离子团[Si6O18]，并在晶体结构中占据特定位置。

结构式或晶体化学式的书写原则有如下规定：

1)阳离子在前，阴离子在后。如果有一种以上的阳离子则按碱性强弱的顺序排列，如尖晶石MgAl2O4。

2)当存在阴离子团时，一定用方括号括起来，如锆石Zr[SiO4]。

3)当成分中有附加阴离子氟、氯及羟基等，将其排在一般阴离子后面，如黄玉(托帕石)Al2[SiO4]F。

4)当存在类质同象代换时，应将相互代换的离子置圆括号内，前后按多少顺序排列，离子之间用逗号分开，如橄榄石(Mg，Fe)[SiO4]表示阳离子之间有代换，又如黄玉Al2[SiO4](f，OH)2表示附加阴离子之间有代换。

5)如成分中有水分子，则排在最后，中间以圆点居中隔开，如石膏Ca[SO4]·2H4O。水分子数如果不固定，可以用n表示，如欧泊写作SiO2·nH2O。

思考题

一、是非判断题

1欧泊(Opal)与水晶是同质多象的不同变体。

2水晶和欧泊是SiO2的同质多象的不同变体。

3同一种化学组分的晶体只能有一种晶体结构。

二、多项选择题

1同质多象是：( )

a与类质同象是一样的

b化学成分基本一致可有不同杂质参加

c化学成分一致，矿物结构不同

d化学成分一致，矿物结构也一样

e红柱石、蓝晶石、矽线石是同质多象

2下列哪组宝石是类质同象( )

a红柱石、矽线石和蓝晶石

b红宝石和蓝宝石

c祖母绿和海蓝宝石

d红碧玺和绿碧玺

e方解石和文石

三、填空题

1文石与方解石的化学成分是CaCO3，在矿物学中称它们为__________。

2碳元素可形成______和______两种矿物，这种现象称为__________。

3在宝石的类质同象混晶中，根据相互取代的质点的电价相同或不同，分别称为______和______。

4水在晶体中存在的形式有①______、②______③______、④沸石水、⑤吸附水。