1.1 CLASIFICACION DE LOS MINERALES.

 

COMPOSICION QUIMICA

·  Elementos Nativos: Con excepción de los gases libres de l atmósfera, solamente unos veinte elementos se encuentran en estado nativo. Estos elementos pueden dividirse en: 1. Metales, 2. Semi metales, 3. No metales. Los Metales nativos que presentan estructuras muy sencillas, forman tres grupos: El grupo del oro      que comprende oro, plata, cobre y plomo, que son todos ellos isoestructurales; el grupo del platino que comprende el platino, paladio, iridio y osmio, que son todos ellos isoestructurales, y el grupo del hierro que comprende hierro y ferroniquel, también se han encontrado mercurio, tantalo, estaño y zinc. Los semi metales nativos forman dos grupos isoestructurales: arsénico, antimonio y bismuto, y el menos frecuente selenio y teluro. Los no metales importantes son: azufre y carbono, en forma de diamante y grafito.[1]

 

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Azufre

S

Octorrombico

2.05 – 2.09

1 – 3

Grafito

C

hexagonal

2.23

1 – 2

 

·  Sulfuros: los sulfuros constituyen una importante clase de minerales que comprenden a la mayoría de las menas minerales. Con ellos se clasifican también los seleniuros, teluluros, arseniuros y antimoniuros, similares a los sulfuros pero mas raros.

 

La mayor parte de los minerales sulfuros son opacos con colores distintivos y huellas de colores característicos, los no opacos, como el cinabrio, el rejalgar y el oripimente poseen índices de refracción elevados y transmiten luz solo en los bordes delgados. La formula general de los sulfuros viene dada por AmXn en donde A representa los


elementos metálicos y X el elemento no metálico. El orden de enumeración de los distintos minerales es el de la proporción decreciente A:X.[2]

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Galena

Pb S

Isométrico

7.4 – 7.6

3 – 4

Esfalerita

Zn S

Isométrico

3.9 – 4.1

3 – 4

Pirita

Fe S2

Isométrico

5.02

6 – 7

Calcopirita

Cu Fe S2

Tetraedral

4.1 – 4.3

3 – 4

Pirotina

Fe1-XS

Monoclinico o Hexagonal

4.58 – 4.35

4

Estibina

Sb2 S3

Ortogonal

4.52 – 4.26

2

Arsenopirita

As Fe S2

Isometrico, Generalmente Cúbico

Mayor a 2.7

3 – 4

Molibdenita

Mo S2

Hexagonal

4.62 – 4.74

1 - 2

 

Los minerales de oxido comprenden a que los compuestos naturales en los cuales el  oxigeno aparece combinado con uno o más metales.

 

·                Sencillos: Compuestos de un metal y oxido , son de varios tipos con diferentes relaciones x:o tales como x2o , xo , x2o3.

 

·                Múltiples:  XY2O4 , tienen dos posiciones (A y B) con átomos metálicos no equivalentes.

 

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Hematita

Fe2 O3

Rombico

5.26

5 – 6

Oligisto

Fe2 O3

Rombico

5.26

6 – 7

Magnetita

Fe3 O4

Isometrico

5.18

6

Cromita

Fe Cr2 O4

Isometrico

4.6

5 – 6

Pirolucita

Mn O2

Tetragonal

4 - 5

1 - 6

 

·        Hidróxidos: Son minerales principalmente compuestos de Aluminio y hierro, los hidróxidos se convierten en óxidos al ser calentados[1] ya que este pierde la molécula de hidrógeno que en si es lo que lo convierte en un hidróxido, al calentarse el hidrógeno se evapora y por lo tanto se convierte en un oxido. (OH)-1

 

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Limonita

Fe O (OH) nH2O

Amorfo

3.6 - 4

5 - 6

 

 

·  Haluros: La clase química de los haluros se caracteriza por el predominio de los iones halógenos electronegativos , Cl - , Br - , F- , I - , que son grandes , tienen , una carga de sólo –1 y se polarizan  fácilmente . Cuando se combinan con cationes relativamente grandes , débilmente polariza dos y de valencia baja , tanto los cationes como los aniones se comportan como cuerpos casi perfectamente esférica. El empaquetamiento de estas unidades esféricas conduce a estructuras de la simetría posible.

 

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Halita

NaCl

Isométrico

2.16

2 – 3

Silvina

KCl

Isométrico

1.99

2

 

·  Carbonatos: Compuestos que contienen el ion carbonato CO32-. Pueden considerarse derivados del ácido carbónico (H2CO3), que se forma al disolver dióxido de carbono (CO2) en agua. Si los átomos de hidrógeno del ácido carbónico son reemplazados por átomos de un metal, se forma un carbonato inorgánico, por ejemplo el carbonato de sodio, Na2CO3. Si los átomos de hidrógeno se sustituyen por radicales orgánicos, se forman carbonatos orgánicos, por ejemplo el carbonato de etilo, (C2H5)2CO3.

En la naturaleza existen varios carbonatos inorgánicos en forma de minerales y menas importantes; entre ellos están la calcita (CaCO3), la magnesita (MgCO3), la siderita (FeCO3) y la smithsonita (ZnCO3). Como grupo, pueden ser reconocidos por su efervescencia al tratarlos con ácido clorhídrico. Todos esos carbonatos se descomponen con el calor, produciendo CO2 y generalmente el óxido sólido del metal.

Sólo los carbonatos de los metales alcalinos se disuelven fácilmente en agua, y las disoluciones resultantes son alcalinas. Debido a su alcalinidad, las disoluciones de carbonato de sodio (conocido como sosa comercial) se usan como agentes limpiadores y para ablandar el agua.

La sustitución de uno solo de los hidrógenos del ácido carbónico produce los hidrogenocarbonatos o bicarbonatos, que contienen el anión bicarbonato, HCO3-. Sólo los bicarbonatos de los metales alcalinos son lo bastante estables para poder aislarlos. Entre los bicarbonatos, el más conocido y más útil es el bicarbonato de sodio (NaHCO3) o bicarbonato de sosa. [3]

 

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Calcita

CaCO3

Rómbico

2.711

3

Aragonita

CaCO3

Octaedro

2.95

3 – 4

Siderita

FeCO3

Rómbico

3.96

3 – 4

Magnesita

MgCO3

Rómbico

3 – 3.2

3 – 5

Anquerita

FeMgCO3

Hexagonal

2.9 - 3.8

3.5 - 4

Dolomita

CaMg(CO3)2

Rómbico

2.85

3 – 4

Malaquita

CO2CO3(OH)2

Monoclinico

3.9 – 4

3 – 4

Azulita

CO3(CO2)2(OH)2

Monoclinico

3.77

3 – 4

 

·  Nitratos: Los minerales de este grupo son estructuralmente semejantes a los carbonatos con grupos planos , Ds (NO3)-1 muy semejantes al grupo (CO3)-2.

 

·  Fosfatos: Son productos formados por la sustitución de parte o todo el hidrógeno del ácido fosfórico por metales. Según el número de átomos de hidrógeno sustituidos, el compuesto obtenido se define como fosfato primario, secundario o terciario. Así, NaH2PO4, con un átomo de hidrógeno sustituido, se denomina fosfato primario de sodio (también dihidrogenofosfato de sodio), y Na3PO4, con tres átomos de hidrógeno sustituidos, fosfato terciario de sodio. También conocido como fosfato de sodio, el fosfato terciario de sodio se usa como detergente y ablandador del agua. Los fosfatos primarios y secundarios contienen hidrógeno y son sales ácidas. Los fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepción de los de sodio, potasio y amonio; los primarios son más solubles.

Los fosfatos son importantes para el metabolismo de animales y plantas. Los huesos contienen fosfato de calcio, Ca3(PO4)2, y el primer paso en la oxidación de la glucosa en el cuerpo es la formación de un éster de fosfato. Para aportar fosfatos al ganado, se usa el hidrogenofosfato de calcio hidratado, CaHPO4 · 2H2O, como suplemento alimenticio. El fosfato primario de calcio, Ca(H2PO4)2, se emplea como ingrediente en fertilizantes para plantas.

En los últimos tiempos se ha incrementado la preocupación por los efectos medioambientales perjudiciales de los fosfatos contenidos en los detergentes domésticos. Los detergentes que contienen fosfatos contribuyen a la contaminación del agua, ya que son un medio nutriente para las algas. Si crecieran en exceso, dificultarían la vida acuática de lagos y ríos por la falta del oxígeno.[4]

 

·  Boratos: Grupos triangulares BO3 compuestos.

 

·  Sulfatos: Compuestos de azufre y oxigeno , el enlace azufre-oxigeno  en este grupo iónico es muy fuerte y covalente por  sus propiedades , produciendo grupos fuertemente unidos que no pueden compartir oxígenos . Estos grupos ( SO4 ) –2 son las unidades estructurales fundamentales de los sulfatos minerales y pueden dividirse en :

 

·           Sulfatos anhidros: más importantes y comunes forman el grupo de la baritina con grandes cationes equivalentes coordinados con el ion sulfato. Sulfatos básicos e hidratados.

 

MINERAL

SIMBOLO

SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA

DUREZA

Yeso

CaSo42H2O

Monoclinico

2.32

1.5 - 2

 

·  Tungstatos: compuestos por tungsteno y oxigeno ( WO4 ) –2

 

· Silicatos: Silico, de símbolo Si, es un elemento semimetálico, el segundo elemento más común en la Tierra después del oxígeno. Su número atómico es 14 y pertenece al grupo 14 de la tabla periódica. Fue aislado por primera vez de sus compuestos en 1823 por el químico sueco Jöns Jakob Berzelius.

Se prepara en forma de polvo amorfo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio, en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de fusión de 1.410 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33. Su masa atómica es 28,086.

Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas tetrafluoruro de silicio, SiF4, y es atacado por los ácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido de silicio formado inhibe la reacción. También se disuelve en hidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gas hidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no es atacado por el aire, pero a temperaturas elevadas reacciona con el oxígeno formando una capa de sílice que impide que continúe la reacción. A altas temperaturas reacciona también con nitrógeno y cloro formando nitruro de silicio y cloruro de silicio respectivamente.

El silicio constituye un 28% de la corteza terrestre. No existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Los minerales que contienen silicio constituyen cerca del 40% de todos los minerales comunes, incluyendo más del 90% de los minerales que forman rocas volcánicas. El mineral cuarzo, sus variedades (cornalina, crisoprasa, ónice, pedernal y jaspe) y los minerales cristobalita y tridimita son las formas cristalinas del silicio existentes en la naturaleza. El dióxido de silicio es el componente principal de la arena. Los silicatos (en concreto los de aluminio, calcio y magnesio) son los componentes principales de las arcillas, el suelo y las rocas, en forma de feldespatos, anfíboles, piroxenos, micas y ceolitas, y de piedras semipreciosas como el olivino, granate, zircón, topacio y turmalina.

 

Si 2 tetraedros adyacentes comparten uno , 2 , 3 , o 4 oxígenos , resultan estructuras con diversas formas en las cuales pueden combinarse los tetraedros SiO4 .

 

Los silicatos con grupos tetraédricos SiO4 independientes se llaman nesosilicatos. Los silicatos con 2 grupos SiO4  conectados, dando lugar a grupos Si2O7 se clasifican sorosilicatos. Si se conectan más de dos tetraedros se forman estructuras cerradas, en forma de anillo de composición general SixO3x. Los anillos cuádruples poseen la composición Si4O12. Este grupo de silicatos anulares reciben también el nombre de ciclosilicatos.

 

Los tetraedros pueden también unirse formando cadenas simples infinitas de composición unitaria SiO3. Las cadenas dobles infinitas poseen una relación de Si: O =  4 : 11, ambos tipos de silicatos en cadena se llaman también inosilicatos.

 

Cuando 3 de los oxígenos de un tetraedro se comparte entre tetraedros contiguos se forman láminas planas infinitamente extensas de composición unitaria Si2O5, tales silicatos laminares suelen llamarse también filosilicatos.

 

Cuando los 4 oxígenos de un tetraedro SiO4 son compartidos por tetraedros contiguos se obtiene una red 3D de composición unitaria SiO2, estos silicatos estructurales se denominan también tectosilicatos.  

Algunos usos de los minerales dados anteriormente

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Sugerencias

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Nicolas Serna Machado

 



[1]  Elementos Nativos, Manual de Mineralogía de Dana, 3 Ed. Edit. Reverte, S.A. Pag. 231.

[2]  Sulfuros, Manual de Mineralogía de Dana, 3 Ed. Edit. Reverte, S.A. Pag. 249.

[3]"Carbonatos", Enciclopedia Microsoft® Encarta® 99. © 1993-1998 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

[4]"Fosfórico, Ácido", Enciclopedia Microsoft® Encarta® 99. © 1993-1998 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

 

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