I MINERALI Lavoro svolto da un gruppo di alunni della III A scuola secondaria di I grado a.s. 2008/2009

Cos’è un minerale? Un minerale è una sostanza: -naturale, -omogenea, cioè uguale in tutte le sue parti, -solida, -inorganica -con una formula chimica ben definita, -con una struttura cristallina, cioè i suoi atomi sono disposti nello spazio a formare un poliedro.

Ci sono, però, delle eccezioni: minerali artificiali, cioè prodotti dall’uomo, come il brillante artificiale. o la calcanite. minerali liquidi, come il mercurio. minerali inorganici come la calcite del guscio delle cozze, e l’ambra, ovvero la resina prodotta dalle piante.

La struttura dei minerali Un cristallo è un corpo solido delimitato da superfici piane. Quasi tutti i minerali hanno una struttura cristallina. Ogni cristallo ha una geometria che è tipica per ciascun minerale. Alcuni minerali fanno eccezione perché hanno una struttura interna disordinata (stato amorfo ), altri possono presentarsi sia con una struttura cristallina sia allo stato amorfo polimorfismo ).

Quarzo ( diossido di Silicio SiO2 ) cristallino Opale (silice idrata: SiO2·nH2O ) amorfo

I CRISTALLI I cristalli hanno la forma di un poliedro ( cubi, ottaedri, prismi, ecc..), quindi sono dotati di spigoli, facce, piani, disposti secondo determinati assi e angoli, i quali determinano il grado di simmetria del cristallo.

tetraedrico ottaedrico cubici prismatici

Le proprietà fisiche dei minerali La densità è importante per stabilire la natura del minerale e viene utilizzata per separare i minerali tra loro La durezza è la resistenza che un minerale oppone alla scalfittura di un altro corpo. Per valutarla i ricorre alla scala di Mohs. Le proprietà ottiche galena diamante diamante calcite

La densità dipende dall’addensamento degli atomi nel reticolo cristallino o dalla massa dei singoli atomi. E’ data dal rapporto tra massa e volume ossia: d = m / V

La durezza è la proprietà di resistere alla scalfittura; viene misurata in base alla scala di Mohs: 2. Gesso 3. Calcite 4. Fluorite 5. Apatite 1. Talco 6. Ortoclasio 7. Quarzo 8. Topazio 9. Rubino 10. Diamante

Per riconoscere un minerale non ci si può basare sul colore Esempio: il quarzo (biossido di silicio - SiO2) è incolore, ma esiste il quarzo rosa che assume la tonalità rosa per la presenza di manganese , il quarzo viola che contiene ferro. il quarzo verde che contiene la gobite e quello “affumicato ”

Non ci si può basare neanche sulla forma. Esempio. : la pirite può assumere la undici forme diverse. Si possono, però, usare tutti i cinque sensi, anche il gusto e il tatto. Ad esempio col gusto si può riconoscere il salgemma ( è salato!)

LUCENTEZZA Metallica Non Metallica

Il minerale come elemento Le proprietà chimiche dei minerali Il minerale come elemento Alcuni minerali sono costituiti da semplici elementi: zolfo, oro, argento nativo. Il diamante e la grafite sono formati da carbonio (C).

Il minerale come composto Molti minerali sono formati da due o più elementi in proporzioni sempre uguali. A ogni minerale viene associata una formula mineralogica che esprime i rapporti numerici esistenti tra gli atomi dei diversi elementi. Es. l’Olivina (Mg, Fe)2SiO4 Il quarzo contiene silicio ed ossigeno e la calcite contiene calcio, carbonio e ossigeno.

L’origine dei minerali La formazione di un cristallo ( cristallizzazione) può avvenire in tempi brevi, come i cristalli di sale o richiedere migliaia di anni, come per i cristalli di quarzo. I cristalli si formano per solidificazione graduale di sostanze disciolte in un liquido o per sublimazione di un gas, al cambiare delle condizioni di temperatura e pressione; ciò può avvenire sulla superficie terrestre o in profondità all’interno della crosta. La cristallizzazione può avvenire: - per evaporazione, quando il solvente evapora e i minerali disciolti si depositano (evaporiti). - per raffreddamento che è tipica dei materiali che formano il magma. - per sublimazione, come nel caso dei componenti volatili del magma.