4. Classificação química dos minerais

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
 
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS - DEPARTAMENTO DE MINERALOGIA E PETROLOGIA 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia 
Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
 CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS MINERAIS 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
 
 
ELEMENTO 
 
 
% EM PESO 
 
% EM VOLUME 
O 46,60 ~ 94 % 
Si 26,72 ~ 6 % 
Al 8,13 
Fe 5,00 
Ca 3,63 
Na 2,83 
K 2,59 
Mg 2,09 
TOTAL 98,59 % ~100 % 
Elementos químicos mais abundantes na crosta terrestre 
Os outros 80 elementos químicos são de menor importância na 
arquitetura da crosta terrestre. 
88 elementos naturais  8 compõem cerca de 99% em peso da crosta 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
Ex: ametista 
Silicato (classe)  sílica (família)  macrocristalino (grupo) 
 quartzo (espécie)  ametista (variedade) 
Os minerais são classificados em classes, famílias, 
grupos, espécies e variedades 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
CLASSE CARACTERÍSTICA EXEMPLO 
1. Elementos nativos Elementos não 
combinados 
 - Au, Ag, Cu, C 
2. Sulfetos Metais combinados com 
S, Se ou Te 
- Pirita - FeS2 
- Galena - PbS 
3. Sulfossais Metal + semimetal 
combinado com S 
- Enargita - Cu3AsS4 
4. Sulfatos Radical SO4 - Gipsita - CaSo4.2H2O 
5. Óxidos Metal combinado com 02 - Hematita - Fe2O3 
6. Hidróxidos Óxidos com água ou OH - Goethita – FeO (OH) 
7. Carbonatos Radical CO3 - Calcita - CaCO3 
8. Halóides Cloretos, iodetos, 
fluoretos e brometos 
- Fluorita - CaF2 
9. Fosfatos Radical PO4 - Apatita - Ca5(F,Cl)(PO4)3 
10. Nitratos Radical NO3 - Nitro de sódio - NaNO3 
11. Boratos Grupo BO3 - Ulexita - NaCaB5O9.8H2O 
12. Wolframatos Radical WO4 - Wolframita - (Fe,Mn)WO4 
13. Silicatos SiO4 combinado com 
outros elementos – Na, K, 
Ca, Mg, Al, Fe, etc.. 
- Minerais formadores de 
rochas – quartzo, feldspatos, 
micas, piroxênios, anfibólios. 
Os minerais são classificados em classes, famílias, 
grupos, espécies e variedades 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
LIGAÇÕES QUÍMICAS NOS MINERAIS 
Iônica 
Covalente 
Metálica 
Van Der Walls 
Propriedades relacionadas ao tipo de ligação química 
Clivagem 
Dureza 
Tenacidade 
Fusibilidade 
Condutividade térmica e elétrica 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
 
TIPO 
 
CARACTERÍSTICA 
 
EXEMPLO 
 
PROPRIEDADES 
 
 IÔNICA Íons unidos pela sua carga 
de atração eletrostática 
 
Comum – 90% minerais 
 Halóides - Halita – NaCl 
 Óxidos - Hematita - 
 Fe2O3 
- Bxa. condutividade T e E 
- PF e D moderadas 
- Frágeis 
- Alta solubilidade 
- Alta simetria 
 
COVALENTE 
Compartilhamento de 
elétrons 
 
Menos comum 
 C – diamante 
 
 Sulfetos - Galena - PbS 
- Isolantes T e E 
- PF e D elevadas 
- Frágeis 
- Baixa solubilidade 
- Baixa simetria 
 
METÁLICA 
Compartilhamento de 
elétrons mas estes se 
movem através da estrutura 
 
Mais comum nos metais 
 Metais nativos – Au, Cu, 
etc.. 
- Alta condutividade T e E 
- PF e D moderados a 
baixos 
- Resistentes - maleáveis, 
dúcteis. 
- Baixa solubilidade 
- Alta simetria 
 VAN DER 
WAALS 
Estruturas com cargas 
residuais 
Relacionada à clivagem 
 Micas, gipsita, 
feldspatos, etc.. 
- Ligações muito fracas 
que ocorrem ao longo dos 
planos de clivagem. 
LIGAÇÕES QUÍMICAS NOS MINERAIS 
T = térmica; E = elétrica; PF = ponto de fusão; D= dureza 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
LIGAÇÕES QUÍMICAS NOS MINERAIS 
Maioria dos minerais possuem mais de um tipo de ligação 
Iônica 
Covalente 
Metálica 
Van Der Walls 
Exemplo – micas 
 - nas lamelas = ligação covalente 
 - entre as lamelas = ligação de Van Der Wals 
Mica (muscovita) 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
ISOMORFISMO 
iso = igual 
morphos = forma 
Minerais que tem estruturas cristalinas semelhantes, mas composição 
química diferente 
Calcita – CaCo3 
Magnesita – MgCo3 
Dolomita – (Ca,Mg)Co3 
Série 
isomorfa 
Sistema cristalino trigonal, subédricos a 
euédricos, clivagem boa em 3 direções, 
D=3 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
POLIMORFISMO 
poli = muitos 
morphos = forma 
Minerais que tem a mesma composição química, mas estruturas 
cristalinas diferentes 
Diamante - C 
Sistema cristalino cúbico, 
euédrico, clivagem boa em 
3 direções, D=10, transparente, 
incolor a colorido 
Grafite - C Sistema cristalino hexagonal, 
lamelar, clivagem boa em 
1 direção, D=1, opaco, preto a 
cinza escuro 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
PSEUDOMORFISMO 
pseudo = falso 
morphos = forma 
Um mineral tem a forma de um outro. O mineral se altera, sua 
composição e estrutura é modificada, mas a forma externa se mantém 
Quartzo, variedade olho de tigre 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
Serpentina é substituída por 
quartzo microcristalino 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
PSEUDOMORFISMO 
pseudo = falso 
morphos = forma 
Um mineral tem a forma de um outro. O mineral se altera, sua 
composição e estrutura é modificada, mas a forma externa se mantém 
Quartzo, variedade olho de tigre 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
PSEUDOMORFISMO 
pseudo = falso 
morphos = forma 
Um mineral tem a forma de um outro. O mineral se altera, sua 
composição e estrutura é modificada, mas a forma externa se mantém 
Madeira fossilizada 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
Moléculas de celulose são substituídas 
por quartzo microcristalino 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
PSEUDOMORFISMO 
pseudo = falso 
morphos = forma 
Um mineral tem a forma de um outro. O mineral se altera, sua 
composição e estrutura é modificada, mas a forma externa se mantém 
Madeira fossilizada 
Mata e S. Pedro do Sul (RS) 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem 
ISOMORFISMO, POLIMORFISMO, PSEUDOMORFISMO 
PSEUDOMORFISMO 
pseudo = falso 
morphos = forma 
Um mineral tem a forma de um outro. O mineral se altera, sua 
composição e estrutura é modificada, mas a forma externa se mantém 
Madeira fossilizada Arizona 
Geo 03014 – Introdução à Mineralogia e Petrologia - Notas de aula do Prof. Pedro Luiz Juchem