Exercício de Fixação e Avaliação 03 - Mineralogia

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INSTITUTO FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS BELÉM 
TÉCNICO SUBSEQUENTE EM METALURGIA 
 
Docente: Adalciléio Lucio de Souza Duarte 
Discente: Ana Carolina Ramos da Silva Matrícula: 20201025048 
Emille Carvalho do Espirito Santo Matrícula: 20201025056 
Gabrilly Monteiro Melo Matrícula: 20201025060 
Nazareno Alencar da Silva Matrícula: 20191024507 
 
Exercício de Mineralogia 03 
 
01) Responda: (6,0 pts) 
a) De que maneira se representa a composição química de um mineral e como ela varia? 
R: A composição química de um mineral é utilizada para identificação, classificação, 
determinando sua utilização como fonte de elementos ou substâncias metálicas e não-
metálicas usadas pelo homem. Os minerais tem composição quimica definida podendo 
ser puras de composição simples ou variar na sua formação através da substituição 
iônica, ou seja, substituição de átomos de um elemento pelos átomos de outro elemento 
na estrutura cristalina. 
 
b) Quais são os principais fatores que determinam a extensão de uma substituição de um 
elemento por outro dentro de um mineral? 
R: Os principais fatores em que pode ocorrer essa substituição dos átomos é o tamanho, 
valência do íon e a temperatura de cristalização. 
 
c) Levando-se em conta o tamanho dos átomos, quais as condições que determinam a 
maior ou menor facilidade de ocorrer uma substituição dentro de um mineral? 
R: As condições que determinam é a diferença entre os raios dos dois elementos, a 
substituição pode ser de fácil troca, de difícil troca ou até mesmos não ocorrer. A 
substituição de fácil troca ocorre quando a diferença entre os raios for inferior a 15%. A 
substituição de difícil troca ocorre quando o raio dos dois elementos se difere entre 15 e 
30%. Se a variação entre os raios ocorrer acima de 30% não ocorrer essa substituição. 
 
d) Os elementos que entram como impurezas na composição química de alguns minerais 
podem ser aproveitados economicamente? Justifique e exemplifique. 
R: Sim, depende do elemento que se adere ao mineral que pode despertar o interesse 
econômico. Isto ocorre devido a “substituição iônica” em uma determinada estrutura 
cristalina, ou seja, a substituição de átomos de um elemento pelos átomos de outro 
elemento. Os fatores principais que induzem esta mudança são: a temperatura de 
cristalização e o tamanho e a valência do íon. A exemplo disto temos a impureza do 
Níquel (Ni) na Pirrotita. 
 
e) Como é feita a união entre os átomos que constituem os minerais? 
R: A ligação é feita através de ligações químicas, existindo quatro principais tipos de 
ligações, como a ligação covalente, ligação metálica, ligação iônica e ligação de Van 
der Waals. 
 
f) Como os minerais são classificados quanto ao número de ligações químicas? 
R: Os minerais possuem duas classificações, relacionados ao número de ligações 
químicas, sendo eles: 
Homodésmicos: Minerais que possuem apenas um tipo de ligação química 
Heterodésmicos: Minerais que possuem mais de um tipo de ligação química 
 
02) Defina: (1,0 pt) 
a) Isomorfismo 
R: Considerado duas ou mais espécies minerais que contém a mesma composição 
química, no entanto, possuem estruturas cristalinas ou arranjos internos diferentes. 
 
b) Polimorfismo 
R: Espécie mineral que contém uma variação na composição química, mas possuem a 
mesma estrutura interna ordenada e por sua vez podem ser divididos em duas 
categorias: isomorfismo isovalente e isomorfismo heterovalente 
 
03) Cite um exemplo de: (1,0 pt) 
a) Isomorfismo. 
R: Halita e Silvita 
b) Polimorfismo. 
R: Grafite e Pirita 
c) Pseudomorfismo. 
R: Sílica sobre madeira e Limonita sobre pirita. 
d) Minerais que possuem apenas um tipo de ligação química. 
R: Ouro e Diamante 
e) Minerais que possuem mais de um tipo de ligação química. 
R: Calcita e Grafita 
 
04) Determine as Fórmulas Químicas dos Minerais e diga a que Classe Mineral 
pertence: (1,0 pt) 
 
a) Cu =63,3 %; Fe = 11,2 % e S = 25,4 %. 
 
b) K2O = 16,9%; Al2O3 = 18,4% e SiO2 = 64,7% 
 
Pesos atômicos: 
 
Al= 26,98 Cu= 63,54 Fe= 55,85 
O= 16 K= 39,1 S= 32,07 Si= 28,09 
 
a) R: 
1 – Recalcular os teores dos elementos para 100 % 
99,9%.......100% 
63,3%.......%CuREC %CuREC = 63,36 % 
 
99,9%.......100% 
11,2%.......%FeREC %FeREC = 11,21 % 
 
99,9%.......100% 
25,4%.......%SREC %SREC = 25,42 % 
 
2 – Calcular as proporções atômicas dos elementos 
- Proporções atômicas dos elementos: 
Proporção atômica do Cu = % CuREC /Peso atômico 
Cu = 63,36 /63,54 = 0,997 
Fe = 11,21 / 55,85 = 0,200 
S = 25,42 / 32,07 = 0,792 
 
3 – Calcular as relações atômicas: 
Relação atômica do Cu: 0,997 /0,200 = 4,98 
Relação atômica do Fe: 0,200 / 0,200 = 1 
Relação atômica do S = 0,792 / 0,200 = 3,963 
 
Elemento % em peso % em peso 
REC 
Peso 
atômico 
Propor. 
atômica 
Relação 
atômica 
Cu 63,3 % 63,36 % 63,54 0,997 5 
Fe 11,2 % 11,21 % 55,85 0,200 1 
S 25,4 % 25,42 % 32,07 0,792 4 
Total 99,9 % 100 % 
 
Relação Atômica: 5 Cu : 1 Fe : 4 Si 
Fórmula química: Cu5FeS4 
Mineral: Bornita. 
 
 
b) R: 
K2O = 16,9%; Al2O3 = 18,4% e SiO2 = 64,7% 
 
1 – Recalcular os teores dos elementos para 100 % 
99,9%.......100% 
16,9%.......% K2O REC % K2O REC = 16,9% 
 
99,9%.......100% 
18,4%.......% Al2O3REC % Al2O3REC = 18,4% 
 
99,9%.......100% 
64,7%.......% SiO2REC % SiO2REC = 64,7% 
 
2 – Calcular as proporções atômicas dos elementos 
- Proporções atômicas dos elementos: 
Proporção atômica do K2O = % K2O REC /Peso atômico 
K2O = 16,9 / 94,2 = 0,179 
Al2O3 = 18,4 / 108,96 = 0,180 
SiO2 = 64,7 / 60,09 = 1,076 
 
3 – Calcular as relações atômicas: 
Relação atômica do K2O: 0,179 / 0,179 = 1 
Relação atômica do Al2O3: 0,180 / 0,179 = 1 
Relação atômica do SiO2 = 1,076 / 0,179 = 6 
 
 
Elemento % em peso % em peso 
REC 
Peso 
atômico 
Propor. 
atômica 
Relação 
atômica 
K2O 16,9 % 16,9 % 94,2 0,179 1 
Al2O3 15,4 % 15,4 % 101,96 0,180 1 
SiO2 64,7 % 64,7 % 60,09 1,076 6 
Total 100 % 100 % 
 
 
Relação Atômica: 1 K2O : 1 Al2O3 : 6 SiO2 , logo, simplificando por dois, temos: 
Fórmula química: KAlSi3O8 
Mineral: Amazonita (uma variedade de feldspato)