i minerali - Area Sostegno

I MINERALI
Per poter entrare nel mondo affascinante dei minerali e successivamente
conoscerli è necessario poterli osservare con alcuni sensi del nostro corpo:
LA VISTA
IL TATTO
Al museo di Mineralogia è stato possibile farlo con l’aiuto di un esperto che
ci ha fatto scoprire come i minerali possono essere grandi amici dell’uomo e
permettergli in molti casi un progresso scientifico e tecnologico.
Dopo essere stati molto attenti sapremo rispondere ad alcune fondamentali
domande:
Che cos’è un minerale?
Dove si formano i minerali?
Perché l’uomo raccoglie i minerali?
Ora però osserviamo con gli occhi alcuni minerali, cosa possiamo vedere?
LA FORMA
IL COLORE
I minerali possono avere una forma Il mondo dei minerali è un mondo a
irregolare (MASSA) o una forma colori: bianco, verde, rosa, giallo,
regolare e precisa, geometrica viola, blu, nero, ecc…..
(CRISTALLO).
LA LUCENTEZZA
Molti minerali brillano se colpiti
dalla luce. Guarda il diamante, il
quarzo, l’oro, la pirite, ecc. Questa
brillantezza
viene
definita
LUCENTEZZA.
LA TRASPARENZA
Se osservi attentamente noterai che
alcuni campioni ti permettono di
vedere tutto quello che c’è dentro,
dietro o sotto di loro. Questa
proprietà
viene
definita
TRASPARENZA.
Se tocchiamo i minerali con le mani possiamo scoprire:
LA SUPERFICIE
Se tocchi i minerali scopri con il
tatto, che sono lisci, ruvidi, ecc.
Queste e altre sensazioni vengono
evidenziate dalla SUPERFICIE.
LA FRAGILITÀ
Fai attenzione quando maneggi i
minerali, perché se cadessero per
terra ti accorgeresti subito di
questa loro proprietà che si chiama
FRAGILITÀ.
LA DUREZZA
Se usi alcuni strumenti come
l’unghia, la lama d’acciaio, il vetro ed
esegui una prova di scalfittura sul
campione, scoprirai questa proprietà
che richiama DUREZZA.
Analizziamo ora più attentamente le principali caratteristiche dei minerali.
LA FORMA
Ti ricordi quelle strane forme che avevi notato con la vista? Se hai
osservato bene, avrai notato che assomigliano molto ad alcune figure
geometriche che tu già conosci. Prova a disegnarle tracciando una riga
seguendo i numeri di riferimento.
2
2
3
2
3
3
4
2
1
TRIANGOLO
4
1
3
1
4
RETTANGOLO
QUADRATO
1
5
PENTAGONO
Quelle che tu hai disegnato sono quattro figure piane, ma se noti bene di
figure così su ogni campione ce ne sono diverse, e sono anche attaccate una
all’altra. Ora stai per scoprire che se uniamo insieme più figure piane uguali,
otteniamo una forma solida che ha un’altezza, una larghezza ed una
profondità. Queste forme avranno delle facce, degli spigoli, dei vertici ed
infine un nome. Prova a disegnare una forma, unendo i punti di riferimento e
scoprirai il cubo.
spigolo
vertice
faccia
Se vuoi potrai costruire col cartoncino altre forme di cristalli che hai visto
al museo e conoscerne il nome. Per poterlo fare usa i disegni che si trovano
alla fine di questo argomento.
Ma perché i minerali hanno delle forme così geometricamente precise?
Questa è una domanda che l’uomo si è posto fin dal tempo dei tempi e solo
dopo approfonditi studi è riuscito a rispondersi individuando, all’interno dei
minerali, il segreto di queste affascinanti forme: la struttura cristallina.
La struttura cristallina dei minerali e di conseguenza la forma, è
dovuta ad una particolare sistemazione ordinata e ripetitiva, dei
componenti interni al minerale.
Di che cosa sono composti i minerali?
Che cosa c’è all’interno dei minerali?
Per poter rispondere è necessario sapere con esattezza di che cosa sono
composti gli animali e le piante.
La parte più piccola contenuta negli animali e nelle piante e che
permette loro lo sviluppo di organi interni ed esterni è detta CELLULA.
Le piante sono composte da
CELLULE VEGETALI.
Gli animali sono composti da
CELLULE ANIMALI
CELLULA ANIMALE
CELLULA VEGETALE
I minerali non sono né animali, né piante, infatti loro non sono composti da
cellule vegetali o animali.
A questo proposito possiamo dire che:
La parte più piccola contenuta nei minerali e che permette loro uno
sviluppo interno ed esterno è una particella che è composta da
ELEMENTI CHIMICI chiamata “cella elementare”.
ELEMENTI CHIMICI
ELEMENTI CHIMICI
Osserva attentamente questa etichetta di una marca di acqua minerale,
perché stai per incontrare gli ELEMENTI CHIMICI.
Le parole che si trovano in un lato dell’etichetta ed espresse in “ioni”, sono i
nomi di alcuni dei numerosi ELEMENTI CHIMICI che compongono la Terra.
Prova ora a rispondere a queste domande:
Come fanno gli elementi chimici a trovarsi disciolti nell’acqua?
Perché l’uomo ha chiamato quest’acqua: ACQUA MINERALE?
Perché l’uomo beve acqua minerale?
Se ritieni che gli elementi chimici presenti nell’acqua minerale siano utili per
la salute dell’uomo, fai qualche esempio della loro presenza nella struttura
del corpo umano?
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________________________________________________________
________________________________________________________
Ora hai capito che i Sali minerali, disciolti nell’acqua minerale e non solo in
quella, sono presenti perché l’acqua, formando sorgenti, fiumi e mari,
impregna le rocce e scioglie in parte alcuni minerali che contengono a loro
volata gli elementi chimici.
Che cos’è quindi un minerale?
Un minerale è un corpo solido, composto da elementi chimici che,
unendosi fra di loro, danno origine a forme solide di particolare
bellezza e precisione (struttura cristallina).
Dove si formano i minerali?
Gran parte dei minerali si formano nelle rocce.
Cos’è allora una roccia?
Una roccia è un miscuglio di più minerali in diverse proporzioni e
pertanto, la sua composizione chimica non è esprimibile con una formula
chimica.
La diffusione dei minerali è molto varia: un certo numero di specie minerali
(come il quarzo, la mica e l'ortoclasio) sono alla base della composizione di
numerose rocce e, pertanto, estremamente diffusi nella crosta terrestre.
Molte specie minerali invece non sono necessariamente presenti nelle rocce,
queste specie sono decisamente rare.
COSTRUISCI L’OTTAEDRO
COSTRUISCI IL CUBO
COSTRUISCI
IL TETRAEDRO
COSTRUISCI IL
DODECAEDRO
IL COLORE
Per quanto riguarda il colore è sufficiente aver notato l’enorme quantità di
colori e di sfumature che sono presenti nei minerali. Essi sono dovuti, a
volte, anche alla presenza, al loro interno di inclusioni (un corpo dentro
l’altro).
Ricorda che se un cristallo ha la limpidezza dell’acqua o di un vetro per
quanto riguarda il colore, devi definirlo incolore (in = prefisso che significa
senza) poiché esso è privo di colore e non come si dice di solito bianco o
trasparente.
Scrivi qualche parola che ha come prefisso “in” (es. insapore = senza
sapore).
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____________________________
_________________________
____________________________
_________________________
Per quanto riguarda il colore, hai mai visto di che colore è il ferro quando si
arrugginisce? È di colore rosso ruggine.
Che cos’è la ruggine? Da che cosa è causata?
Ti ricordi quando abbiamo detto che i minerali sono composti da elementi
chimici? Bene devi sapere anche che:
Gli elementi chimici non si trovano solo nei minerali (stato solido), non si
trovano solo nell’acqua (stato liquido), ma si trovano anche nell’aria (stato
gassoso).
Prova a fare un bel respiro, se questo ti riesce è perché nell’aria c’è un
elemento chimico fondamentale, per la nostra vita, per quella delle piante, e
disciolto nell’acqua, per quella dei pesci. Qual è?
Questo elemento chimico si chiama ossigeno.
L’ossigeno però, in alcuni casi, combina strane reazioni, se viene a contatto
per esempio con ferro o col rame.
Questo fenomeno si chiama OSSIDAZIONE. Essa si nota proprio per la
presenza di uno strato o patina colorata che ricopre il minerale.
Ecco perché l’ossidazione del:
FERRO
è di color ________________________________________
RAME
è di color ________________________________________
LA LUCENTEZZA
Abbiamo già detto che la proprietà dei minerali di brillare, alla luce del sole,
viene definita lucentezza.
Se osservi bene i campioni, noterai che tra la lucentezza della pirite,
dell’oro, dell’ematite, ecc. e la lucentezza del quarzo, del salgemma, del
talco, ecc., c’è una netta differenza. I primi hanno una cosiddetta
lucentezza metallica, i secondi hanno una lucentezza non metallica.
LA TRASPARENZA
Per verificare se un minerale è trasparente non solo lo vediamo ad occhio
nudo, ma per poter definire questa proprietà dobbiamo esporre il minerale
di fronte ad una fonte luminosa (pila), ed osservare come esso si comporta.
Dopo l’esperimento hai scoperto che:
Un corpo è TRASPARENTE quando lascia passare la luce e le immagini.
Un corpo è TRASLUCIDO quando lascia passare la luce, ma non le
immagini.
Un corpo è OPACO quando non lascia passare la luce e le immagini.
Altre tre caratteristiche dei minerali si evidenziano solo se puoi toccarli.
Come si chiama il senso del nostro corpo che ti permette di scoprire queste
proprietà? _______________________________________________
LA SUPERFICIE
Il tatto evidenzia questa proprietà particolare. Toccando la grafite, la
magnetite provi sette sensazioni diverse, collega con una freccia le
sensazioni che provi, ai minerali che hai toccato:
LISCIA
RUVIDA
GRAFITE
UNTUOSA
APPUNTITA
MAGNETITE
TAGLIENTE
CALDA
EMATITE
FREDDA
LA FRAGILITÀ
La fragilità è la capacità di un minerale di resistere ad un’azione meccanica:
rottura, schiacciamento, ecc. …
Se prendiamo in esame sempre la grafite, la magnetite e l’ematite e
proviamo a romperli con una scatola di plastica, si notano tre diversi
comportamenti.
La grafite si è rotta in tantissimi pezzettini perché è FRAGILE.
La magnetite si rompe, ma non troppo, perché è MEDIAMENTE FRAGILE.
L’ematite si è rotta appena un po’, perché è RESISTENTE (TENACE).
Oltre ad avere varie fragilità, alcuni minerali hanno anche le seguenti
proprietà:
duttili, che si possono ridurre in fili (rame, oro, ecc.);
malleabili, che si possono ridurre in lamine (ferro, argento, ecc.);
flessibili, che si possono piegare senza rompersi (ferro, piombo, ecc.).
elastici, che, se piegati tornano alla posizione originale (biotite, muscovite,
ecc.)
LA DUREZZA
La durezza è la capacità di un minerale di resistere ad una SCALFITTURA.
La scalfittura è una prova che si effettua con alcuni strumenti:
l’unghia, la lama d’acciaio ed il vetro.
Se un minerale si scalfisce con l’unghia è TENERO.
Se un minerale si scalfisce con una lama è SEMIDURO.
Se un minerale scalfisce il vetro è DURO.
La durezza relativa dei minerali viene determinata usando una scala ideata
dal mineralogista Friedrich Mohs, e chiamata per l'appunto scala di Mohs.
La scala è costituita da dieci comuni minerali di riferimento a ciascuno dei
quali è stata assegnato un valore di durezza, ed è basata sulla capacità di un
minerale di scalfire il precedente e di essere scalfito dal seguente. Al
diamante, il minerale con la durezza più elevata in natura, è stato assegnato
il valore 10, il talco ha valore uguale a 1.
I minerali di riferimento della scala di Mohs:
TENERI (si scalfiscono con l'unghia)
1. Talco
2. Gesso
SEMI DURI (si rigano con una punta d'acciaio)
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
DURI (non si rigano con la punta di acciaio)
6. Ortoclasio
7. Quarzo
8. Topazio
9. Corindone
10. Diamante
Per ricordare l'ordine si può imparare una piccola frase e ricordare le
iniziali delle parole:
Ti Giuro Che Farò Anche Oggi Quel Tentativo Con Discrezione.
Rispondi alle domande:
-
Qual è il minerale più tenero? …………………………………………………………..
-
E quello più duro? ………………………………………………………………………
-
Il gesso può scalfire il talco o la calcite? ……………………………………………….
-
Il quarzo scalfisce il topazio? …………………………………………………………...
-
Il diamante può essere scalfito dal corindone? ………………………………………….
-
Quali minerali può scalfire il diamante? ………………………………………………...
Ora non rimane altro che rispondere alla terza domanda che rispondere alla
terza domanda posta all’inizio.
Perché l’uomo raccoglie i minerali?
L’uomo raccoglie i minerali perché:
1. sono molto belli,
2. li espone nei musei
3. li colleziona privatamente
4. li vende
5. li studia ecc….
Ma la motivazione più importante è che con i minerali e con ciò che essi
contengono, l’uomo costruisce “macchinari” che gli permettono di vivere
meglio e più a lungo, a patto però che porti grande rispetto al grande
“laboratorio” che gli offre tutto ciò.
Questo grande laboratorio si chiama NATURA.