Minerali - Suore Salesiane dei Sacri Cuori

GLI ELEMENTI NELLA
CROSTA TERRESTRE
13%
5%
8%
46%
28%
Ossigeno
Silicio
Alluminio
Ferro
Altri (Calcio, Sodio, Potassio, Magnesio)
COSA SONO I MINERALI?
I minerali sono dei composti inorganici naturali che hanno una composizione
chimica ben definita e possono trovarsi sotto forma di:
Cristalli
Solidi amorfi
Il cristallo è un solido in cui tutte le particelle che lo costituiscono sono ordinate
secondo un disegno ben definito detto reticolo cristallino in cui è possibile
individuare una cella elementare, ovvero il più piccolo elemento che presenta le
stesse proprietà di simmetria del cristallo, che, traslato nelle tre direzioni dello
spazio dà origine al reticolo stesso.
Ad es. il Salgemma (Na+Clˉ) ha il sistema più semplice, quello cubico.
Sale
Reticolo cristallino
Cella elementare
Salgemma
Grotta di sale
Il Carbonio (C) può trovarsi sotto due forme cristalline differenti in
cui la diversa disposizione degli atomi nello spazio conferisce ai due
minerali caratteristiche completamente diverse:
La struttura tetraedrica degli
atomi di C dà vita al diamante
che è il minerale più duro
esistente in natura
La struttura esagonale dà vita alla
grafite che è un minerale molto
tenero e sfaldabile
Perché gli atomi di C possono aggregarsi in maniera
così differente?
Dipende tutto dalle condizioni in cui avviene la
formazione.
Il diamante si forma nella parte del mantello litosferico
(150 Km) quindi a temperature e pressioni molto
elevate, mentre la grafite si forma nella crosta terrestre
(15 Km) in condizioni di T e P meno drastiche.
A volte però, gli elementi dei minerali non hanno il tempo di occupare le
posizioni precise del reticolo cristallino ed in questi casi si forma un
solido amorfo perché le particelle costituenti sono disposte in maniera
disordinata e casuale.
Vedremo meglio quali sono i casi.
Solido cristallino (es. Salgemma)
Solido amorfo (es. vetro)
COME SI FORMANO I MINERALI
• Raffreddamento e solidificazione del magma proveniente
dall’interno della Terra
• Precipitazione dei sali disciolti nelle acque marine o lacustri (es.
salgemma, gesso)
NaCl, Cloruro di Sodio
Solfato di Calcio (gesso)
PROPRIETA’ FISICHE DEI MINERALI
La composizione chimica dei minerali determina la struttura interna di
queste sostanze, con conseguenze rilevanti sulle loro proprietà.
Queste consentono, infatti, di distinguerli e riconoscerli.
• Sfaldatura --> tendenza di un minerale a rompersi secondo dei
piani paralleli di sfaldatura (per es. il salgemma ha una sfaldatura
cubica, la muscovite si sfalda in sottili lamine parallele)
• Densità --> è data dalla compattezza degli
atomi nel reticolo cristallino del minerale
• Proprietà magnetiche --> sono tipiche dei
minerali che si comportano come calamite
naturali cioè sono capaci di attrarre il Fe e
per questo sono detti minerali ferromagnetici
(es. la magnetite).
• Lucentezza --> dipende da come gli atomi
influenzano il modo in cui la luce attraversa il
minerale o viene riflessa dalla sua superficie.
Può essere:
• metallica (sostanze opache come l’oro)
• non metallica (sostanze semitrasparenti
come il quarzo)
• Durezza --> resistenza alla scalfittura e dipende dai legami chimici;
più sono forti i legami più duro è il minerale.
Viene misurata in base alla scala di Mohs che permette di
determinare la durezza dei minerali per confronto.
Il talco (il più tenero)
ha durezza 1, mentre il
diamante (il più duro)
ha durezza 10.
Ogni minerale scalfisce il precedente ed è scalfito dal successivo.
Se per es. viene scalfito dalla calcite, ma non dal gesso, significa che
ha una durezza tra 2 e 3.
• Colore --> alcuni minerali sono sempre dello stesso colore e
questa proprietà può essere utile ad un loro riconoscimento.
Malachite
Cinabro
Pirite
Fluorite
A volte possono essere presenti delle impurità che vengono
incorporate nel reticolo cristallino al momento della formazione.
Questo è il caso del quarzo che può presentarsi bianco, rosa o
ametista.
CLASSIFICAZIONE DEI MINERALI
SILICATI
90%
•
•
•
•
•
•
Feldspati
Quarzo
Pirosseni
Anfiboli
Miche
Argille
NON SILICATICI
10%
NON
SILICATICI
SILICATI
•
•
•
•
•
•
Elementi nativi
Solfuri
Alogenuri
Ossidi
Carbonati
Solfati
SILICATI
E’ la classe di minerali presenti in maggiore abbondanza nella crosta
terrestre.
Sono composti tutti da due elementi chimici, Silicio e Ossigeno che
formano la struttura base dei silicati ovvero il gruppo silicato (SiO44-)
dove un atomo di Si è legato a 4 atomi di Ossigeno posto ai vertici di
un tetraedro.
Olivina
Talco
Pirosseno
Anfibolo
Mica
Ortoclasio
(feldspato)
MINERALI NON SILICATI CI
Gli Elementi nativi sono elementi che in natura si trovano allo stato puro.
Oro (Au)
Argento (Ag)
Diamante e Grafite (C)
Rame (Cu)
Mercurio (Hg)
I Solfuri contengono zolfo (S) legato ad elementi metallici.
Pirite (FeS2)
Argentite (Ag2S)
Cinabro (HgS)
Galena (PbS)
Gli Alogenuri contengono fluoro o cloro legati a ioni positivi metallici.
Salgemma (NaCl)
Fluorite (CaF2)
Silvite (KCl)
Gli Ossidi sono formati da ossigeno legato ad elementi metallici.
Questo gruppo ha una notevole importanza dal punto di vista economico perché
comprende i minerali da cui si ricava la maggior parte dei metalli usati
nell’industria.
Ematite (Fe2O3)
Rubino
Magnetite (Fe3O4)
Zaffiro
Corindone (Al2O3)
I Carbonati sono composti contenenti lo ione carbonato (CO3)2- legato ad
elementi metallici.
Calcite bianca
(CaCO3)
Calcite gialla
(CaCO3)
Dolomite
CaMg(CO3)2
Aragonite
(CaCO3)
I Solfati sono composti contenenti lo ione solfato (SO4)2- legato ad elementi
metallici.
Gesso
(CaSO4)
Anglesite
(PbSO4)
Carbonati e Solfati sono quelli che rivestono maggiore importanza nella
formazione delle rocce.
Per saperne di più
http://www.minerali.it/index.aspx
http://espresso.repubblica.it/internazionale/2015/1
0/27/news/ecco-come-vivono-gli-schiavi-digitali-cheestraggono-i-minerali-per-i-nostri-pc-1.236163
http://www.radiopopolare.it/2016/01/morire-dicobalto-sotto-accusa-le-multinazionali/
«Più che cercare di lasciare ai bambini un pianeta migliore,
dovremmo preoccuparci di lasciare al pianeta dei bambini migliori»
VIDEO DI RIEPILOGO
https://www.youtube.com/watch?v=0G5FwRIfq8A