Aula1Cristaloquim Conceitos

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• Introdução, Classificação geoquímica dos elementos; Abundância dos 
elementos químicos no universo e na crosta.
• Relação química com a classificação mineral; polimorfismo; Forças de 
ligação nos cristais; O princípio da coordenação.
• Tipo estrutural; variação na composição mineral por substituição iônica, 
acoplamento
• Solução sólida ou isomorfismo, Exsolução; pseudomorfos e 
mineralóides
• Dedução de uma fórmula química a partir da análise de um mineral
UM SÓLIDO NATURAL, COM COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DEFINIDA (NÃO FIXA) E ARRANJO 
ATÔMICO ALTAMENTE ORDENADO, FORMADO 
POR PROCESSOS INORGÂNICOS (Klein & 
Hurlbut, 1999)
�Ocorrência natural 
� Exclui compostos sintetizados em 
laboratório 
�Sólido homogêneo
� uma única substância ou fase que não 
pode ser fisicamente separada em 
compostos mais simples.
•Composição química definida
– Elemento ou composto representado por uma fórmula
química. 
– quartzo:SiO2 
– ouro: Au
– calcita CaCO3 ou (Ca0,8Mg 0,2)CO3
Arranjo atômico ordenado
– estrutura cristalina
fórmula pode variar
dentro de certos limites, 
devido às substitições
iônicas
Sólidos que não têm estrutura cristalina
AMORFOS
Ex: vidro, âmbar
MINERALÓIDE
MINERALÓIDE
Substância de ocorrência natural, semelhante a um 
mineral, com uma certa constância de composição 
química e de características físicas, mas que não 
apresenta a organização cristalina típica dos 
minerais. 
Formam-se pela floculação de colóides e 
ressecação de gel apresentando, hábitos botrioidal
ou mamelonar e psolítico e fácies concrecionados, 
como mistura de finas porções amorfas com fases 
minerais criptocristalinas, localizadas ou incipientes. 
MINERALÓIDE
Origem orgânica - são biogênicos), como:
colofana (fosfato de Ca amorfo que ocorre em 
alguns ossos fósseis), 
o âmbar (fossilização de resinas de árvores). 
Minerais amorfos como: opala �certa constância de 
composição química e características físicas, não 
apresentam a organização cristalina dos minerais
Mineralóides - parecidos com minerais � designação 
"mineral amorfo" deve ser abandonada.
MINERALÓIDE
Alguns autores incluem na classificação de 
mineralóides substâncias naturais, líquidas na CNTP 
como:
- água 
- mercúrio
- petróleo
Por serem substâncias naturais – cria sério 
problema terminológico, pois essas substâncias
não são parecidas com minerais � devem estar 
no ESTADO SÓLIDO. 
� The members of the (unofficial) Mineraloids Class
(are often mistaken for minerals and are sometimes 
classified as minerals, but lack the necessary 
crystalline structure to be truly classified as such). 
These materials are found naturally, some are treated 
as gemstones and are included in most mineral 
references.
� Amber (Succinite - fossilized tree resin)
� Jet (Very Compact Coal)
� lechatelierite (Nearly Pure Silica Glass)
� Limonite (A Mixture of Oxides)
� Mercury (A Liquid at Normal Temperatures)
� Obsidian (Volcanic Silica Glass)
� Opal (Hydrated Silica) Pearl (Organicly Produced 
Carbonate)
� Tektites (Meteoritic Silica Glass)
pirita
galena
magnetita calcita
Ouro Ouro com quartzo
açúcar refinado CaCO3 em pérolas
obsidiana âmbar
MINERALÓIDE
Opala âmbar
� Mineralóide: sólido natural não 
cristalino
� Rocha: agregado natural de um ou 
mais minerais e/ou mineralóides 
(vulgarmente chamado de pedra)
� Minério: termo empregado quando o 
mineral ou a rocha apresentam 
importância econômica
� Propriedades Químicas dos Minerais
› estudadas em laboratórios utilizando variadas 
técnicas: desde as clássicas até mais 
sofisticadas, como difração de raios X ou 
microssonda eletrônica.
� Principais classes em que estão 
agrupados os minerais
NÃO SILICATOS 
� classificação mineralógica 
› mais usada na mineralogia, 
› atender à necessidades científicas, 
› considera a estrutura e composição química dos 
minerais, 
� Subdivide minerais em 12 grandes grupos, 
� Basedo na composição química
� Existem muitas outras classificações
› atender necessidades específicas,
› Ex: elemento constituinte mais importante, modo de 
ocorrência na natureza, gêneses e associações 
paragenéticas, bem como as propriedades físicas. 
1. Elementos nativos 
2. Sulfetos
3. Sulfossais
4. Óxidos e Hidróxidos
5. Halogenetos
6. Carbonatos
7. Nitratos
8. Boratos -
9. Fosfatos
10. Sulfatos
11. Tungstatos
12. Silicatos (nesossilicatos, 
sorossilicatos, ciclossilicatos, 
inossilicatos, filossilicatos e 
tectossilicatos).
Considera estrutura e composição química dos minerais - Strunz (1935). 
� Subdivide os minerais em 12 grandes grupos, baseando-se na 
composição química e organização estrutural: 
1. Elementos nativos - cerca de 20 elementos, minerais sob forma não 
combinada. Ex. Ouro- Au, Cobre Cu, Prata Ag
2. Sulfetos - vários metais com Enxofre, Selênio ou Telúrio ex. Galena 
(PbS); Calcocita (Cu2S); Molibidenita (MoS2).; 
3. Sulfossais - compostos de Chumbo, Cobre ou Prata em 
combinações com Enxofre e Antimônio, Arsênico ou Bismuto ex. 
Enargita Cu3AsS4; 
4. Óxidos e Hidróxidos - metal em combinação com oxigênio ex. 
Hematita(Fe2O3) Hidróxidos - são óxidos minerais c/água ou oxidrila
(OH) ex. Brucita Mg (OH)2.
5. Halogenetos - cloretos, fluoretos, brometos e iodetos naturais . Ex 
Fluorita (CaF2)
6. Carbonatos - Minerais que nas fórmulas incluem o radical 
carbonato, CO3 . Ex Calcita CaCO3. 
7. Nitratos - Contêm o radical NO3 Ex KNO3
8. Boratos - Contêm o Grupo BO3 Bórax Na2B4O7. OH2
9. Fosfatos - Contêm o radical PO4 ex. Apatita Ca5(F, CL) -(PO4)3
10. Sulfatos - Contêm o radical SO4 ex. Barita (BaSO4)
11. Tungstatos - Contêm o radical Tungstato WO4 ex. Scheelita 
(CaWO4)
12. Silicatos - Contêm vários elementos com silício e oxigênio os 
mais comuns são Na, K, Mg, Ca, Al, Fe dentre outros. 
(nesossilicatos, sorossilicatos, ciclossilicatos, inossilicatos, 
filossilicatos e tectossilicatos).
Outras classificações mineralógicas:
� Classificação de acordo com o o o o elemento químico mais 
importante (não considera composição química, 
propriedades cristalográficas e físicas). 
� Todos os minerais de Fe reunidos em mesma classe: 
› hematita - Fe2 O3 (trigonal romboédrico), magnetita Fe3O4 
(isométrico), siderita FeCO3 (trigonal romboédrico), goethita
HFeO2 (ortorrômbico), pirita FeS2 (isométrico), marcassita FeS2 
(ortorrômbico), troillita (FeS) (hexagonal), pirrotita Fe1-xS 
(hexagonal/ortorrômbico) etc. 
� No caso do cobre, tem-se no mesmo grupo:
› anklerita Cu3(OH)4SO4 (ortorrômbico); atacamita Cu2Cl(OH)3 
(ortorrômbico); malaquita Cu2(CO3 )(OH)2 (monoclínico), azurita
Cu3(CO3)2 (OH) 2 (monoclínico), bornita Cu5FeS4 (isométrico), 
calcocita Cu2S (ortorrômbico), calcopirita CuFeS2 (tetragonal), 
covelita CuS (hexagonal), cuprita Cu2O (isométrico), enargita
Cu3AsS4 (ortorrômbico), tetraedrita (Cu,Fe,Zn,Ag)12Sb4S13 
(isométrico); etc. 
› abundâncias dos 
elementos: até número 
atômico 35. 
› quantidade de elementos 
na natureza: muito 
pequena
› Barra vertical do gráfico: 
escala logarítmica. (ex.: 
H é 10.000 (104) vezes + 
abundante que C)
› abundância de cada 
elemento em relação à 
silício. Ex.: p/ cada milhão 
(106) de Si, existem 10 
milhões (107) de C. 
� Elemento mais abundante é o mais leve e simples de 
todos: hidrogênio (1H1), com um próton em seu núcleo. 
� Seguido do hélio (4He2), com 2 prótons e 2 nêutrons no 
núcleo. 
� Esses dois elementos são tão abundantes que, apesar 
de serem os mais leves, compõem 98% da massa do 
universo. Desses, 73% são hidrogênio e 25% hélio. 
� Restante 2% é muito importante. Somos feitos de 
carbono, oxigênio, cálcio, ferroetc.
composição da Terra
composição da crosta
1. O – 45,2%
2. Si – 27,2%
3. Al – 8,0%
4. Fe – 5,8%
5. Ca – 5,1%
6. Mg – 2,8%
7. Na – 2,3%
8. K – 1,7%
9. Ti – 0,9%
10. H – 0,1%
11. Mn – 0,1%
12. P – 0,1%
Todos os outros – 0,8%
Weight % Atom % Ionic Radius Volume %
O 46.60 62.55 1.40 93.8
Si 27.72 21.22 0.42 0.9
Al 8.13 6.47 0.51 0.5
Fe 5.00 1.92 0.74 0.4
Ca 3.63 1.94 0.99 1.0
Na 2.83 2.64 0.97 1.3
K 2.59 1.42 1.33 1.8
Mg 2.09 1.84 0.66 0.3
Total 98.59 100.00 100.00