I minerali e le loro proprietà

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I MINERALI E LE LORO PROPRIETA’
I minerali si presentano in cristalli di differenti grandezze. I cristalli sono solidi geometrici con facce adiacenti che formano angoli costanti.
Per la classificazione dei cristalli vedere pag. 132, in cui essi vengono classificati in 7 diversi sistemi cristallini: cubico, tetragonale, trigonale, esagonale, ortorombico, monoclino e triclino.
PROPRIETA’ FISICHE DEI MINERALI
Proprietà ottiche
1. indice di rifrazione: esprime quantitativamente la deviazione della luce dal percorso rettilineo al passaggio da un mezzo materiale ad un altro
2. lucentezza: questo carattere dipende essenzialmente dal modo in cui la luce è assorbita, riflessa o rifratta dalla superficie del cristallo. Maggiore indice di rifrazione = lucentezza adamantina; poi si prosegue con lucentezza vetrosa, acquea e infine i minerali opachi
3. colore:
- minerali idiocromatici: contengono elementi di transizione (cromo, rame, manganese, ferro). Essi risultano sempre colorati nella stessa tonalità di base (Es. grigio nerastro dell’ematite) e lasciano una caratteristica linea colorata, corrispondente al colore della loro polvere
- minerali allocromatici: non contengono minerali di transizione e il colore della loro polvere è bianco.
Altre proprietà fisiche
1. densità: rapporto fra massa e volume
2. durezza: resistenza meccanica superficiale di una faccia di un cristallo misurabile secondo la scala di Mohs che va dal diamante (10) al talco (1)
3. resistenza meccanica alla percussione: i cristalli offrono meno resistenza alla frattura lungo i piani del reticolo cristallino, là dove i legami fra ioni e molecole sono più deboli. Piano di sfaldatura: frattura di un cristallo lungo una superficie planare e liscia.
PROPRIETA’ CHIMICHE DEI MINERALI
I minerali carbonati composti da minerali legati a ioni carbonato CO3-- sono facilmente aggredibili dall’acido cloridrico. Il più comune di essi è la calcite (CaCo3), carbonato di calcio cristallizzato nel sistema trigonale. Differisce da esso la dolomite, CaMg(Co3)2, più resistente all’azione dell’acido.
Secondo la loro composizione chimica i 2200 minerali esistenti sono classificati in:
1. elementi nativi: oro, argento e rame
2. solfuri: hanno lucentezza metallica, facilmente attaccabili agli acidi => pirite
3. alogenuri: composti di metalli e alogeni, poco resistenti agli acidi. Vi sono fluorite e salgemma
4. ossidi e idrossidi: composti di metalli e ossigeno, insolubili in acqua
5. ossisali: silicati, carbonati e solfati
6. sostanze organiche cristallizzate
Classificazione chimica e cristallografica
Una data sostanza chimica può cristallizzare in modi diversi, formando minerali detti polimorfi. E’ il caso del carbonato di calcio:
a) in condizioni normali si forma calcite (trigonale)
b) a pressione di 3000 atm la calcite perde la propria stabilità e gli ioni formano una struttura rombica. Si forma l’aragonite (richiede meno tempo per cristallizzare), meno ordinata della calcite e risulta metastabile: basta un debole riscaldamento per trasformarla in calcite.
I SILICATI
Tutti i silicati risultano costituiti da un’impalcatura di tetraedri silicatici SiO4----
formati da quattro atomi di ossigeno posti ai vertici di un tetraedro con un atomo di silicio al centro.
Tabella dei silicati più comuni a pag. 139:
➢ FEMICI (Fe, Mg):
• Olivina: vi può essere indifferentemente ione magnesio o ione ferroso. Fra essi esiste una vicarianza. La colorazione oliva è data da tracce di ferro; si trova nelle rocce eruttive. Neosilicati poco più complessi dell’olivina sono i granati. Ricordiamo la tormalina, formata da anelli di 6 tetraedri silicatici.
• Pirosseni: anfiboli e pirosseni risultano diffusi nelle rocce metamorfiche e magmatiche
• Anfiboli: tipici delle rocce metamorfiche, costituisce silicati circondati da ioni ossidrili, Fe, Mg e Ca.
➢ SIALICI (AlSi):
• Miche (Biotite e Muscovite): tetraedri silicatici saldati fra loro fino a costruire una maglia, estesa fino a formare interi strati. Sono molto tenere e sono usate come isolanti; sono assai presenti nelle rocce metamorfiche
• Feldspati (Ortoclasio e Plagioclasio): i più comuni sono quelli potassici e plagioclasi. A volte si presenta l’Al al posto del Si all’interno del tetraedro; i feldspati sono presenti nelle rocce eruttive.
➢ Quarzo (SiO2): è chimicamente una silice (SiO2) cristallizzata nel sistema trigonale.

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