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PROPRIEDADES DOS MINERAIS Profª. M.Sc. Alice Ferreira Souza MINERAIS Minerais MINERAL É toda substância homogênea, sólida ou líquida (ex. mercúrio, água), de origem inorgânica e que se forma naturalmente na crosta terrestre, no manto ou em outros corpos celestes. Possui composição química definida, expressa por uma fórmula química e propriedades físicas definidas. Se formado em condições favoráveis, terá estrutura atômica ordenada condicionando sua forma cristalina. Minerais Feldspato (KAlSi3O8) Mercúrio (Hg) Água (H2O) Pirolusita (MnO2) EXEMPLOS Minerais MINÉRIO Cinábrio (mercúrio) Pirolusita (manganês) Hematita (ferro) Minério A região de CARAJÁS - Pará é uma das maiores províncias minerais do mundo, contendo imensos depósitos de minérios de Ferro, Manganês, Cobre, Níquel e Ouro, aproveitados pela Companhia Vale do Rio Doce - CVRD, que se encontra na região desde 1968. Minério SERRA PELADA é uma região do estado do Pará que se tornou conhecida em todo Brasil, durante a década de 1980, por uma corrida do ouro moderna, tendo sido aberto o maior garimpo a céu aberto do mundo. Minerais MINERALOIDE Carvão Pérola ÂmbarMarfim Noções de Cristalografia CRISTAL Calcita (CaCO3) Feldspato (KAlSi3O8) Corpo sólido, com superfícies planas polidas (faces), orientadas de acordo com a estrutura interna Quartzo (SiO4) Noções de Cristalografia SUBSTÂNCIA CRISTALINA: possui ordenamento iônico tridimensional, simétrico e repetitivo. Resulta em uma estrutura interna (arranjo periódico e ordenado dos átomos), que condiciona a forma externa do cristal (hábito mineral). SUBSTÂNCIA AMORFA: não possui estrutura interna. Forma-se sob condições de pressão e temperatura baixas e comumente origina-se durante processos de alteração de materiais da crosta terrestre. CÉLULA UNITÁRIA: a menor unidade de uma substância cristalina, que conserva as suas propriedades químicas e cristalográficas. Os arranjos atômicos formam estruturas geométricas, que são classificadas de acordo com a sua simetria. Noções de Cristalografia SISTEMAS CRISTALINOS: São padrões de simetria existentes nos cristais, definidos a partir dos sete arranjos geométricos das células unitárias. São identificados pela posição de três eixos de simetria e pelos ângulos que estes formam entre si. 1 2 3 4 5 6 7 1) Cúbico 2) Tetragonal 3) Hexagonal 4) Trigonal (romboédrico) 5) Ortorrômbico 6) Monoclínico 7) Triclínico Noções de Cristalografia Estruturas externas possíveis para uma célula unitária do sistema cúbico (galena) Célula unitária da halita (NaCl) Galena (PbS) Noções de Cristalografia HÁBITOS: a maioria dos minerais não cresce livremente em amplo espaço e, portanto, não forma cristais bem desenvolvidos. Em geral, encontram-se obstruções que impedem a formação de faces. Assim, os minerais podem ser identificados pelos seus hábitos (forma que o mineral pode assumir). Alguns dos hábitos mais comuns são: Acicular ou fibroso: Cristais em forma de agulhas, entrelaçados, formando retículos. Ex.: rutilo, amianto Granular: Pequenos cristais com aspecto de grão. Ex.: olivina Rutilo (TiO2) Olivina ((Mg,Fe)2SiO4) Noções de Cristalografia HÁBITOS Compacto: Cristais em grãos, reunidos, tendo o aspecto de uma massa compacta, não discernível a olho nu. Ex: hematita. Lamelar ou micáceo: Formando lâminas delgadas. Ex: mica Hematita (Fe2O3) Mica muscovita (KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2) Noções de Cristalografia HÁBITOS Tabular: cristais com formas de tabletes, tábuas. Ex: cianita Drusas: Reuniões desordenadas de cristais sobre uma base comum, plana ou convexa. São comuns cristais de calcita, quartzo e gesso. Cianita (Al2SiO5) Quartzo (SiO4) Gipsita (CaSO4.2H2O) Noções de Cristalografia HÁBITOS Geodos: São drusas côncavas, i.é, os cristais recobrem o interior de uma cavidade. Botrioidal: Em forma de cachos de uvas (smithonita) ou massas hemisféricas (pirolusita). Típico de substâncias amorfas. Quartzo (SiO4) Pirolusita (MnO2) Smithonita (Carbonato natural de zinco) Noções de Cristalografia HÁBITOS Dendrítica: Semelhante a fios anastomosados, típico de substâncias amorfas. Ex. Pirolusita. Pirolusita (MnO2) Propriedades físicas dos minerais POLIMORFISMO: algumas substâncias podem se organizar em dois ou mais sistemas cristalinos diferentes, assumindo propriedades físicas distintas. Grafita (sistema hexagonal) Diamante (sistema cúbico) C CaCO3 Calcita (sistema trigonal) Aragonita (sistema ortorrômbico) Propriedades físicas dos minerais PSEUDOMORFISMO: alguns minerais podem crescer a partir de substituição iônica de outras substâncias, assumindo a forma destas. Esse processo muitas vezes é responsável por dar forma a minerais amorfos, como p.ex. a limonita substituindo a pirita, e assumindo a sua forma cúbica. Pirita (FeS2) Limonita (Fe(OH)3.nH2O ) Propriedades físicas dos minerais CLIVAGEM: Diz-se que um mineral possui clivagem quando, aplicando-se uma força adequada, ele se rompe de modo a produzir superfícies planas definidas, lisas e paralelas entre si, evidenciando a sua estrutura interna. Em um mesmo cristal é possível haver até três direções de clivagem. FRATURA: Entende-se por fraturas de um mineral a maneira pela qual ele se rompe quando isto não se produz ao longo de superfícies de clivagem. Ex: conchoidal (comum em quartzo), serrilhada, irregular. Propriedades físicas dos minerais DUREZA: É a resistência que a superfície lisa de um mineral oferece ao ser riscada. Depende da estrutura interna do cristal. Quanto mais fortes as forças de união entre os átomos, mais duro será o mineral. Quanto mais profundo o sulco, menor a dureza. Existe uma escala não-linear – Escala de dureza de Mohs – que estabelece valores de 1 a 10 para dureza relativa entre os minerais. Em termos práticos, o mineral com dureza maior risca o de dureza menor, mas o contrário não é verdadeiro. Propriedades físicas dos minerais DUREZA – Escala de Mohs Mohs Mineral Características 1 Talco Riscado pela unha 2 Gipso Riscado pela unha 3 Calcita Riscado por lâmina de aço 4 Fluorita Riscado por lâmina de aço 5 Apatita Riscado por lâmina de aço 5,5 Vidro 6 Ortoclasio Risca o vidro 7 Quartzo Risca o vidro 8 Topazio Risca o vidro 9 Corindon Risca o vidro 10 Diamante Risca o vidro Propriedades físicas dos minerais Dureza 10 Dureza 1-2
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