Propiedades químico-estructurales y clasificación de minerales

1.2 Propiedades químico-estructurales

La estructura cristalina guarda relación con la composición química pero no siempre forman las mismas estructuras cristalinas, ni las mismas estructuras están formadas por los mimos elementos.

Isomorfismo

Dos o más sustancias minerales presentan idénticas estructuras cristalinas pero diferente composición química, normalmente constituye a series isomórficas que sustituyen iones similares en cuanto a carga y configuración electrónica.

Serie isomorfa del olivino constituida por minerales que cristalizan en el sistema rómbico. Existe un intercambio de mg=forsterita,olivino y fe=fayalita

Serie plagioclasas minerales que cristalizan en el sistema triclínico. Sustitución Na=albita por Ca=anortita es la plagioclasa cálcica.

Polimorfismo

Si dos minerales tienen identica composicion quimica pero presentan diferente estructura cristalina, en función de las condiciones de presión y temperatura

Calcita-aragonito ambos son caronatos de calcio, sin embargo, la calcita cristaliza en S.romboedrico y el otro en S.R

Grafito-diamante ambos por compuestos de carbón, diamante S.cúbico, grafito=S.hexagonal.

1.3 Propiedades físicas

Dureza

Resistencia de un mineral a ser rayado. Enlaces covalentes=mayor dureza

Brillo

Aspecto general de la superficie de un mineral cuando se refleja la luz.

Metálico aspecto de metal,opacos ej:galena o pirita

No metálico colores claros

Vítro parece vidirio ej= cuarzo, yeso o calcita

Resinoso parece resina ej=azufre

Nacarado externo es irisado,como perlas ej:talco

Graso aceite,ej:blenda

Sedoso seda ej: malaquita

Adamantino reflejan mucha luz ej:diamante

Exfoliación

Capacidad de algunos minerales de romperse por determinados planos cristalográficos, por enlaces débiles

Ej:calcita, micas,halita,piroxenos y anfíboles.

Fractura

Determinados minerales se rompen de forma irregular y no por planos de exfoliación

Concoidea origina superficies cóncavas y lisas, parecen conchas

Fibrosa rompe en forma de astillas

Ganchuda superficies irregulares,como pinchos y dientes

Propiedades magnéticas y eléctricas

Mágneticas se refiere al comportamiento que presentan minerales a campo magnético

Diamagnéticos no se imantan y son repelidos por el campo magnetico ej:cuarzo o calcita

Paramagnéticos se imantandebilmente ej:hematites o siderita

Ferromagneticos se imantan fuertemente ej:magnetita

ELECTRICAS cargas electricas como respuesta al calor=piroelectricos=turmalina. o esfuerzo=piezoelectricos=cuarzo

Tenacidad

Resistencia a ser partido,molido o doblado. Fragil:rompe fácil Maleable:puede hojas delgadas Ductil:estirado Flexible:doblado

Color

Depende de las longitudes de onda de luzque absorben y reflejan. El color de la raya que produce al frotar mineral con porcelana es siemre el mismo

Luminiscencia

Algunos minerales al de emitir luz al recibir energía. UVA:fluorescencia dura poco, es indenpendiente de la temperatura. Fosforescencia aumenta con el calor y dura después.

2.Clasificación de los minerales

Está basada en su composición quimica

Elementos nativos

Un solo elemento químico, hay veinte, metales ej:oro, plata. no metales; azufre,diamante

Sulfuros

Azufre+elemento metálico.ej: pirita, calcoprita

Óxidos e hidróxidos

Oxigeno+un metal o +metales ej:oligosto y magnetita

Haluros

Por un elemeto halogeno ej;alita, silvina

Carbonatos

Anión carbonato+un metal o +metales ej;calcita,siderita1

Nitratos y boratos

Ej;nitratina,borax

Fosfatos

Anión fosfato ej:apatito y turquesa

Sulfatos

Grupo aniónico sulfato ej: yeso,baritina

Wolframatos

Anión de wolframato +cation metalico o +cationes metalicos ej:wolframita scheelita

Silicatos

Minerales oetrogenicos fundamentales, 92% de la composición minerológica de rocas corteza terrestre. algunos en pequeña proporcion acompañan ej:oxidos,sulfuros,fosfatos

Silicatos

Supone un tercio del total de los 4000 minerales conocidos .unidad estructural básica SIO₄^4- SI⁴En el centro rodeados de O² que situan los vértics del tetaedro. la capacidad de unión de los tetraedros por sus vértices de llama polimerización.

Nesosilicatos

Tetraedros independientes. Loa tetraedros aislados se unen entre si por cationes de elementos como fe,mg,mn

Ej:olivino,granates

Sorosilicatos

Tetraedros se unen dos a dos compartiendo un oxigeno, las cargas negativas serán saturadas por cationes ej; epidota, vesubianita

Ciclosilicatos

Comparten dos O con el tetraedro vecino, formando anillos 3,4,6 tetraedros. ej:berilio,cordierita

Inosilicatos

Disponene linealmente los tetraedros originando cadenas de longitud indefinida

Piroxenos cadenas sensillas de tetraedros comparten dos oxigenos ej: hiperstena,augita

Anfíboles cadenas dobles de tetraedros en las que unos comparten dos oxígenos y otros tres ej;antofilita, glaucophana

Filosilicatos

Todos los tetraedros comparten tres átomos de O con sus vecinos,haciendo láminas de extension indefinida. en estas laminas lo TT se disponen formando anillos centro OH rodeados de oxiggenos no compartidos. Las láminas TT se unen a láminas octáedricas en sus vértices u OH.

Fisosilicatos bilaminares capas de dos laminas ej;caolinita,serpentina

Filosilicatos trilaminares capas de tres láminas ej: pirofilita,talco

Micas: trilaminar ej:moscovita, ej;biotita

Tectosilicatos

TTcomparten cuatro oxigenos con los TT vecinos, red tridimensional. esta fórmula estable pertenece a grupo silice, donde esta el cuarzo, pero si es sustituido por AL permite la incorporación de otros cationes dando lugar al grupo de feldespaltos=minerales más comunes en corteza terrestre. feldespaltos ej;ortosa,albita.

3.Menerales de interés económico

3.1menas

Un minerao del cual se pueden extraer metales mediante procesos metalurgicos o sustancias no metalicas a otros usos.

Menas de hierro

Fe: de los más abundantes en la corteza terrestre 95%de los metales consumidos ej:oligosto,hematites

Menas de aluminio

Metal más abundante de la corteza terrestre, hoy no resulta rentable extraerlo. Los minerales explotados son óxidos e hidróxidos ej:bohemita,gibbsita

Cobre

Fue el más utilizado, pero hoy el segundo, fabricar conductores y aparatos eléctricos, propiedades ductibilidad,maleabilidad y conductivad ej;calcoprita

Plomo

Fue usado para tuberias pero ahora se usa PVP. Placas de baterias,recipientes y cámaras resistentes a los ácidos o en las centrales nucleares ej;galena

Zinc

De los+ importantes en la industria aleado con Cu forma latón cubre Fe e impide oxidación. se usa como reductor en pilas eléctricas y pinturas ej:blenda,esfalerita

Estaño

Ej:casiterita aleado con Cu para bronce, tmb protege el Cu y el Fe, disminuir fragilidad del vidrio,fungicidas,tintes,soldaduras

Uranio energía nuclear ej:uranita,pechblenda.

Wolframio aleaciones metalicas muy duras y filamentos para lamparas ej:wolframita,scheelita

Mercurio líquito temperatura ambiente, tóxico,inoxidable ej:cinabrio

Barómetros,termómetros,extracción de metales nobles,pilas de botón

Cr;cromita mn;pirolusita ti;rulito sb:estibina co;cobaltina

NO METALICAS

Halita: Na: carbonato y bicarbonato sódico, Cl: HCL, lejía

Fluorita F; HF elaboración de sustancias.

3.2 Minerales industriales

Cuarzo: vidrio y aparatos electronicos

Feldespato; porcelana

Halita; conservas y salazones

Yeso recubrimiento de paredes, decoración de interiores, férulas,moldes odontológicos alabastro esculpir objetos

Silvina fertilizantes potásicos

Fluorita; acero lentes

Grafito: mezclado con arcilla fina para hacer lápices, obtener grafeno

Azufre ácido sulfúrico

Talco lubricante sólido, cerámica y cosméticos

Caolinita papel,cerámica,plásticos,fertilizantes

Sepiolita filtros para boquillas,arena de gatos

Nitratina o nitrato de chile fertilizante, fabricación de explosivos.