RETO MES DE ABRIL .............................docx
Tema 1.minerales.i.2018
1. I GEOLOGÍA. 2º Bachillerato.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/geologia/
IES Santa Clara.
GEOLOGÍA 2º BACHILLER
Dpto Biología y Geología
MINERALES LOS COMPONENTES DE LAS
ROCAS I
2. En NEGRITA se indican los estándares que el grupo de coordinación considera que son
necesariamente evaluables, mientras que en rojo aparecen los estándares que se
consideran menos prioritarios o salvables.
3. CONTENIDOS
Material mineral=>
Concepto de mineral
Relación entre estructura cristalina, composición química y
propiedades de los minerales.
Reconocer la utilidad de los minerales por sus propiedades.
Clasificación químico-estructural de los minerales=>
Nombrar y distinguir de visu, diferentes especies minerales.
Formación, evolución y transformación de los minerales=>
Estabilidad e inestabilidad mineral.
Procesos geológicos formadores de minerales y rocas:
Procesos magmáticos, metamórficos, hidrotermales,
supergénicos y sedimentarios.
4. 1. MINERALES
Definición:
Inertes.
Sólidos.
Inorgánicos.
Homogéneos
(composición química y
estructura cristalina).
Forman parte de la
corteza terrestre de forma
natural.
5. Un mineral es un sólido homogéneo
inorgánico de origen natural que tiene:
1.- una composición química definida
2.- una estructura cristalina determinada.
No puede ser artificial
Muy pocos son
materia amorfa
Aunque a veces tienen impurezas
No puede ser líquido o gas
No puede ser orgánico
Azúcar
ÓpaloCalcita pura Calcita con impurezas
Acero
MINERALES
6. MINERALES
INERTE SÓLIDO INORGÁNICO HOMOGÉNEO
carente de las
cualidades
propias
y exclusivas
de la vida
que no tenga
estructura
de ser vivo
o que la
haya perdido
si su origen
es orgánico
mantenga
constancia
en forma y
volumen
en las
condiciones
físicas (P y T)
de la corteza
terrestre
Estructural y Químico: los
elementos químicos se
ordenen periódicamente y
se pueden expresar con una
fórmula química concreta
(definida pero no fija)
Físico: las propiedades se
mantengan idénticas.
Cuarzo SiO2( fórmula
definida)
Dolomita (CaMg(CO3)( fórmula definida pero no fija,
todas las dolomitas son carbonatos de calcio y
magnesio, pero pueden presentar variaciones en la
proporción de calcio y magnesio)
EBAU
7. Cuarzo ( SiO2 ), variedad “cristal de
roca”
SiO2•nH2O
Tectosilicatos
SiO2::Fe+3
Ópalo
Amatista¿Son todos minerales?
9. Cristales de pirita FeS2
Los cristales naturales no siempre son
transparentes
10. ¿CÓMO EXPLICAR ESTOS “CAPRICHOS DE LA
NATURALEZA”?
NICOLÁS STENO, 1669
Los ángulos entre las caras
del “cristal de roca” (cuarzo)
eran siempre iguales. Llegó a
la conclusión de que la causa
debía buscarse en el interior
de estos cristales.
11. RENÉ HAÜY, 1784
Rompiendo un cristal en trozos,
éstos conservan la forma del cristal.
Supuso que un cristal es la repetición
de unas celdillas unitarias.
Los trozos mantienen
la forma y los ángulos
del cristal grande.
Fundador de
la cristalografía
12. VON LAUE, 1912
Hizo radiografías (Rayos X
recientemente descubiertos) y
demostró que los átomos se
disponen ordenadamente en
toda sustancia cristalina.
13.
14. 2. PROPIEDADES DE LOS
MINERALES
Dependen de:
2.1.Tipo de enlace.
2.2. Estructura
2.3.La composición química
15. 2.1. Tipo de enlace
CLASIFICACIÓN
dependiendo de
la fuerza de
cohesión ( fuerte o
débil)
Primarios:
Enlace iónico.
Covalente
Metálico.
Dureza.
Exfoliación.
Color.
Brillo.
Densidad.
Solubilidad.
Conductividad
eléctrica, térmica.
Compresibilidad,
Coeficiente de
dilatación térmica….
Condiciona las
PROPIEDADES FÍSICAS Y
QUÍMICAS de los
minerales:
Secundarios:
Molecular ( o de Van Der
Waals).
Derivados de dipolos.
Puentes de hidrógeno.
16.
17. Enlace Iónico
Cargas eléctricas opuestas se atraen
electrostáticamente.
Propiedades:
- Puntos de fusión y ebullición altos => son
sólidos a temperatura ambiente.
- Solubles en disolventes polares, al estar
formados por iones.
- No conducen la electricidad en estado
sólido (sus cargas están fijas en una red
cristalina pero en disolución o fundidos
debido a que sus iones se mueven si
conducen la electricidad).
- Son duros, debido a la atracción entre los
iones.
- Son frágiles, debido a las repulsiones que
aparecen al desplazarse una capa sobre
otra.
- Densidad relativamente alta.
- Tienden a ser incoloros en estado puro.
Mineral
Halita o sal común (NaCl) donde los
íones Cl- y Na+ se distribuyen en
posiciones alternantes.
20. Enlace covalente
Entre átomos no metálicos que comparten
electrones. Se unen por compartición de electrones
desapareados.
Forma moléculas y redes cristalina.
Moléculas => dos átomos se enlazan para
formar una molécula, para completar su última
capa. Cuando consigan completar el octeto
llegarán a una situación de mayor estabilidad.
Excepciones => H (completa la primera capa con un
único electrón más (1s2)
Be (z= 4) y B (z= 5) (son pequeños por lo que atraen
mucho a los electrones que se encuentran cerca del
núcleo. Tienen 2 y 3 electrones en su última capa y
no pueden compartir más, por lo que no completan el
octeto.
P (z=15) 1s2 2s2p6 3s2 p3 Se puede rodear de más de
8 electrones en su capa de valencia, porque se
encuentran disponibles (energéticamente accesibles)
los orbitales 3d. Por eso pueden formar hasta 5
enlaces covalentes. Ejemplo pentacloruro de fósforo
PCl5.
S (z= 16) puede formar 6 enlaces covalentes.
Ejemplo el hexafluoruro de azufre SF6.
21. Enlace covalente
Forma moléculas y redes cristalina.
Redes cristalinas => los átomos están unidos por una
red continua de enlaces covalentes. Se empaquetan de
manera ordenada y con patrones de repetición que se
extienden en las tres dimensiones del espacio. Entre ellos
se encuentran el diamante ( C ) o el cuarzo (SiO2 )
Propiedades compuestos covalentes moleculares:
- Es un enlace muy fuerte.
- Gran dureza.
- Conductividad eléctrica y térmica bajas.
- Puntos de fusión y ebullición bajos debido a que las
fuerzas entre moléculas son débiles, siendo mayores
a medida que aumenta la polaridad.
- No conducen la electricidad, ya que no hay cargas ni
electrones libres.
- Se disuelven en sustancias con su misma polaridad (
si es apolar en disolventes apolares, y si es polar en
disolventes polares).
Propiedades los cristales covalentes:
- Tienen alto punto de fusión y ebullición por estar los
átomos unidos por enlaces covalentes fuertes.
- Son insolubles en casi todos los disolventes.
- No conducen el calor ni la electricidad, a excepción
del grafito que dispone de electrones que pueden
moverse entre las capas planas.
Diamante
grafito
fosforo
26. Moléculas Polares son aquellas cuyos enlaces son formados por átomos distintos con grandes diferencias de electronegatividad,
formando moléculas polares.
La molécula es eléctricamente neutra en su conjunto por tener igual de partículas positivas y negativas, pero no existe simetría en
la distribución de la electricidad. La distribución de las cargas eléctricas no es simétrica respecto a un centro.
Las moléculas están formadas por átomos diferentes y la carga eléctrica está más concentrada en una zona de la molécula que en otra.
En este caso ocurre igual que en una pila, se forman polos eléctricos, con una pequeña carga negativa y otra positiva separadas,
por eso se llaman polares.
Aquellas en las que no hay esa diferencia de zonas eléctricas positiva y negativa en la molécula se llaman moléculas NO polares.
Las moléculas polares tienen distorsionada su nube electrónica con respecto a su centro.
Las moléculas
polares, tiene lo
que se llama un
dipolo
permanente
Enlace covalente polar
27.
28.
29. Cationes metálicos unidos y cementados entre sí
por una nube de electrones deslocalizada.
Forman una red cristalina que aportan electrones
que pueden moverse por esta red. No hay cationes
porque cuando un electrón abandona un átomo
otro llega al átomo contiguo.
Propiedades:
- Puntos de fusión y ebullición altos, siendo
sólidos a temperatura ambiente, a excepción
del mercurio.
- Presentan brillo metálico
- No se disuelven con facilidad.
- Son dúctiles y maleables. A diferencia de los
compuesto iónicos el desplazamiento de una
capa sobre otra no provoca repulsiones, aunque
será necesaria una fuerza para desplazar las
capas.
La conductividad eléctrica y térmica son muy
altas .
El enlace no es muy fuerte.
Enlace metálico
33. Fuerzas intermoleculares entre moléculas apolares. Reciben el nombre de fuerzas
dipolo instantáneo – dipolo inducido, o también fuerzas de dispersión o fuerzas
de London. En este caso, la mayor intensidad de este tipo de fuerzas dependerá de la
masa. A mayor masa molecular, mayores fuerzas de dispersión y, por tanto, mayores
puntos de fusión y de ebullición. No obstante, en general son fuerzas de carácter muy
débil; de hecho son las más débiles de todas las fuerzas intermoleculares.
La especie que es normalmente apolar, se
puede volver fugazmente polar y formar un
dipolo instantáneo.
Además, por un proceso de inducción, este
dipolo instantáneo puede provocar, a su vez,
el desplazamiento de la nube electrónica de
las nubes vecinas, formando lo que se
conoce como un “dipolo inducido”
Una vez considera, por tanto, la naturaleza de estas fuerzas de London, cabe destacar que
aumentan con el tamaño de la molécula y, por tanto, con la masa molecular. Esto es debido a que
cuanto más grande es la molécula, más electrones tendrá, más grande será la nube electrónica y
más alejada se hallará ésta del núcleo. Esto hace que, en las moléculas grandes, sea más fácil la
formación de dipolos instantáneos. Se dice que estas moléculas son polarizables.
35. Fuerzas intermoleculares entre moléculas polares. En este caso tenemos dos tipos:
Fuerzas dipolo – dipolo o fuerzas de Van der Waals o enlace de campo
residual. Se trata de fuerzas entre dipolos permanentes (por diferencia de
electronegatividad entre los átomos en moléculas cuyos dipolos no se anulan por
geometría). Se producen en cualquier enlace polar que no esté formado por H
enlazado a N,O,F
Enlaces de hidrógeno o puentes de hidrógeno. Se presenta cuando la molécula
tiene enlaces formados por un átomo de hidrógeno y un átomo pequeño y muy
electronegativo, como flúor, nitrógeno u oxígeno.
36.
37.
38. CRISTAL =>Materia sólida
cuyos átomos, moléculas o
iones se disponen
ordenadamente en las tres
direcciones del espacio.
ESTRUCTURA => MATERIA
Cristalina Amorfa
AMORFOS O MINERALOIDES
=>
Materia sólida cuyos átomos,
moléculas o iones se distribuyen
de forma caótica, esto es, sin
orden.
ÓpaloCuarzo
39. MINERALOIDES
sustancias
amorfas que
carecen de
estructura interna
ordenada
Sustancias en
estado líquido
(petróleo), o
gaseoso
(metano).
Calcita (CaCO3),
que puede ser
producida por
organismos vivos
y que en nada
difiere de la
calcita producida
por procesos
naturales en los
que no hay
organismos
implicados.
Ópalo.
Limonita.
Sepiolita.
Crisocola.
Glauconita.
Colofana.
Garnerita
Es inestable y transitoria.
Siempre que se den
circunstancias adecuadas de
P, T ª, espacio, tiempo y
reposo tiende a ordenarse
buscando ahorro de energía.
Forma natural:
esfera (si su
crecimiento se
realiza en
libertad).
EBAU
42. Por ejemplo:
Aunque no los veamos a simple
vista, muchos minerales forman
pequeños cristales, como el
cinabrio que aparece en esta foto.
En la actualidad se da el
nombre de CRISTAL a
cualquier sustancia
sólida con estructura
cristalina, aunque
externamente no veamos
formas geométricas.
43. Casi todos los sólidos naturales tienen
estructura cristalina. Sólo unos pocos son
materia amorfa.
Un VIDRIO es materia amorfa y, por
consiguiente, no debemos llamarlo cristal.
Por ejemplo: Incluso los minerales de las
arcillas forman cristales, pero sólo pueden
verse con un microscopio petrográfico.
vidrio
44. El vidrio se fabrica fundiendo
arena de cuarzo mezclada con
sosa y otros compuestos. Al ser su
enfriamiento relativamente rápido,
los átomos no tienen tiempo para
ordenarse, por lo que acaba
teniendo una estructura amorfa.
Fabricación
de vidrio
Soplado de
vidrio
Soplado de
vidrio
45. Fabricación
de vidrio
Colada de
lava de un
volcán
Enfriamiento rápido Enfriamiento rápido
Obsidiana o vidrio volcánico Vidrio
Son materia amorfa
46. 2.3. Número y poliedro de coordinación espacial
Un mineral
cristalizado
cumple:
Principio
fundamental de
cristaloquímica
Principio
espacial
Principio de
simetría
El nº total de iones
debe ser tal que el
cristal en su
conjunto sea
eléctricamente
neutro.
Los átomos
tienden a
colocarse de
modo más denso
posible de forma
que ocupen el
mínimo espacio.
La estructura
adquirida por la
red tiende a ser la
de mayor
simetría.
Cada ión tiende a estar rodeado de tantos iones de signo contrario
como permite su tamaño. Al incrementarse la carga positiva se
obtienen iones más pequeños, mientras que con el incremento de la
carga negativa se consiguen más grandes.
Se calcula dividiendo el radio del catión |radio anión.
Una esfera grande tiene
muchas esferas vecinas
pequeñas tangentes a
ella.
Si las vecinas son de
tamaño aproximado al
de la considerada su nº
es menor.
Si la esfera central es
pequeña, tiene pocas
vecinas grandes
tangentes.
47. 1. Coordinación
Alrededor de los cationes se colocan los aniones en una distribución poliédrica
con tantos vértices como aniones quepan alrededor del catión
1ª REGLA DE PAULING (1929)
51. 2. Estabilidad
Es mayor si en cada anión se compensa las cargas negativas con los
cationes que le rodean.
2ª REGLA DE PAULING (1929) o Principio
de valencia electrostática
Valencia electrostática e.v = carga del catión /número de coordinación
La suma de todas las fuerzas de los enlaces que llegan a un catión
desde los aniones que le rodean debe ser igual a la carga del
catión.
52.
53. 3. Estabilidad
Compartir aristas y caras entre poliedros adyacentes hace que la estabilidad
se reduzca. Al disminuir la distancia se acortan los lados y aumenta la energía
de repulsión.
3ª REGLA DE PAULING (1929)
La separación entre los cationes disminuye si los poliedros
se conectan por un vértice,una arista o una cara
54. 4. En un cristal, el número de posiciones diferentes de un ión tienen gran
valencia y pequeño número de coordinación tienden a no compartir entre sí
elementos poliédricos.
4ª REGLA DE PAULING (1929)
5ª REGLA DE
PAULING (1929).
Principio de
Parsimonia
5. Principio de parsimonia
En un cristal, el número de
partículas estructurales
diferentes dentro de una
estructura tiene un límite.
55. Poliedro de coordinación espacial
La mayoría de las estructuras
cristalinas se pueden visualizar
como poliedros de aniones
rodeando cationes
El número de aniones que rodean
al catión depende del tamaño
relativo de ambos, siendo siempre
el tamaño del anión mayor que el
del catión.
Ordenados en un
empaquetamiento próximo, todos
los iones están en contacto
Si representamos los iones como
esferas, se calcula el número de
coordinación => número de
aniones que rodean al catión por
una relación de radios=> radio del
catión/ radio del anión
Al incrementarse la carga
positiva se obtienen iones más
pequeños, si se incrementa la
carga negativa se obtienen iones
más grandes.
56. Número de coordinación
Definición
HALITA
Nº C. Cl- = 6.
Nº C. Na+ = 6
Nº C = 2
Lineal
Nº de iones de
signo contrario
que rodea a un ión
coordinador.
.Ejemplos
FLUORITA
Nº C. F- = 4.
Nº C. Ca2+ = 8
Poliedros de coordinación
Nº C = 3
Triangular
Nº C = 4
Tetraédrica
Nº C = 6
Octaédrica
Nº C = 8
Cúbica
Nº C = 12
Dodecaédrica
.
.
.
57. El grafito es una de las formas
elementales en las que se puede
presentar el carbono. Otra forma es el
diamante.
Grafito (C)
sistema hexagonal
Diamante (C)
Están hechos de lo mismo:
Carbono (C), pero su estructura
cristalina es distinta.Son minerales
polimorfos.
Red cristalina
Red cristalina
de tetraedros
(Tallado)
Minerales con la misma fórmula
química pero con sus átomos
dispuestos de manera distinta
(distinta estructura cristalina).
2.4. Polimorfismo.EBAU
58. Red cristalina
Si el mineral está compuesto por un único elemento químico se habla de
ALOTROPÍA. El grafito y el diamante son dos alótropos del carbono. El grafito
cristaliza en láminas hexagonales, mientras que el diamante es una red de
tetraedros.
https://aulaenred.ibercaja.es/contenidos-
didacticos/cristalografia/isomorfismo-y-polimorfismo-2447/
59. minerales calcita y aragonito son, ambos, carbonato cálcico (CaCO3),
pero sus diferentes condiciones de formación hacen que tanto su
aspecto como sus propiedades sean diferentes
CALCITA ARAGONITO
Sistema romboédrico o trigonal
Sistema
rómbico, se
encuentra en
maclas de
prisma
hexagonal
63. Cl
Na
S
Pb
Halita o sal gema: cloruro de sodio (NaCl) Galena: sulfuro de plomo (SPb)
Son
minerales
isomorfos
Distinta composición química pero la misma estructura cristalina
EBAU 2.4 IsomorfismoEBAU
64.
65.
66. A nivel del mar estamos habituados a ver
que el agua se congela a 0ºC y que se
evapora a 100ºC. Esto se puede apreciar
en la línea roja de la gráfica, que indica
la presión de una atmósfera.
Sin embargo, si la presión se reduce lo
suficiente, se podría observar como el hielo
pasa a estado gaseoso directamente. O
incluso encontrar un punto en el que se
puede conseguir cualquiera de los tres
estados con una pequeña variación de los
parámetros (punto triple). Este punto
presenta un gran interés para
la calibración de termómetros de
precisión.
Por otra parte, si aumentamos la
temperatura y la presión se puede ver que
la curva que separa las fases vapor-líquido
se detiene en un punto llamado punto
crítico. Más allá de este punto, la materia
se presenta como un fluido supercrítico que
tiene al mismo tiempo propiedades de un
líquido y de un gas. Modificando la
presión y temperatura en valores alrededor
del punto crítico se producen reacciones que
pueden tener interés industrial, como por
ejemplo las utilizadas para obtener café
descafeinado.http://notaculturaldeldia.blogspot.com.es/2012/02/diagrama-de-fase-del-agua-hielo-agua.html
En termodinámica se denomina DIAGRAMA DE
FASE a la representación de las fronteras entre
diferentes estados de la materia, en función de ciertas
variables. Por ejemplo, el diagrama de fase del
agua muestra las fronteras de transición entre los
estados sólido (hielo), líquido (agua líquida)
y gaseoso (vapor de agua), en función de la
temperatura y la presión.
69. La parte de la Geología que estudia las redes cristalinas es la
CRISTALOGRAFÍA.
Tallado
Zafiro tallado
La Cristalografía resulta muy útil para conseguir el mejor tallado posible
de una gema.
Diamante tallado
Tallado
Zafiro en bruto
Diamante en
bruto
71. Cualquier sólido homogéneo limitado por caras planas y con forma
geométrica externa.
Cristal => cualquier estructura interna ordenada. Sus componentes cumplen
las propiedades de:
Periodicidad: distribución espacial periódica de los átomos o iones
en una estructura tridimensional (celda).
Simetría: planos de simetría, centros de inversión, ejes de rotación.
Homogeneidad: uniformidad composicional.
Anisotropía: muestra variaciones en las propiedades físicas según
la dirección considerada.
3.1. ESTRUCTURA CRISTALINA O CRISTAL
72. La materia cristalina posee las siguientes propiedades
características: homogeneidad, anisotropía y simetría:
Homogeneidad: En la materia cristalina, el valor de
una propiedad medida en una porción de un cristal se
mantiene en cualquier porción de él. Su composición
química
Anisotropía: Las distancias entre los elementos
constitutivos varía con la dirección, afectando a ciertas
propiedades. Así una propiedad puede dar valores
diferentes dependiendo de la dirección en que la
midamos.
Simetría: Por el hecho de ser periódica la materia
cristalina es simétrica.
73. Las sustancias isotrópicas presentan siempre el mismo comportamiento
independientemente de la dirección, mientras que en las anisotrópicas las
propiedades varían con la dirección.
¿Toda materia cristalina presentan la propiedad de
anisotropía?
http://edafologia.ugr.es/optmine/intro/isoanis.htm
https://aulaenred.ibercaja.es/contenidos-didacticos/cristalografia/redes-cristalinas-2448/
74. ¿Toda materia cristalina presentan la propiedad de
anisotropía?
La anisotropía es una consecuencia de la estructura interna del mineral. Si
carece de organización interna (minerales amorfos) o si presenta una
organización muy regular son isótropos, los demás son anisótropos.
Los minerales que cristalizan en el Sistema Cúbico (o Regular), es decir, el de
máxima simetría, con sus átomos o iones igualmente distribuidos en las tres
direcciones principales del espacio, son isótropos.
Los pertenecientes al resto de los sistemas cristalinos (hexagonal, trigonal,
tetragonal, rómbico, monoclínico y triclínico) son anisótropos, las disposiciones
de sus elementos constituyentes varían con la dirección.
http://edafologia.ugr.es/optmine/intro/isoanis.htm
75. REDES CRISTALINAS
Los minerales tienen estructura cristalina. En ellos
los átomos están ordenados formando "cajas" que
se repiten en todas direcciones sin dejar huecos
entre ellas. La unidad que se repite recibe el
nombre de CELDA UNIDAD. Según la proporción
entre los lados y los ángulos de su celda unidad,
los minerales se pueden clasificar en 7 sistemas
cristalinos.
En algunos sistemas cristalinos es posible colocar más
elementos o nudos de varias maneras dentro de la celda
unidad. Esto da lugar a 14 redes cristalinas diferentes,
como demostró matemáticamente Bravais en 1848. Por
eso se denominan redes de Bravais.
https://aulaenred.ibercaja.es/contenidos-didacticos/cristalografia/redes-cristalinas-2448/
3.2. CELDA ELMENTAL Y CELDA UNIDAD
76. Cl Na
Celdilla unidad del NaCl
¿Serías capaz de decir
cuántas celdillas tiene este
cristal de NaCl?
En los materiales
cristalinos, los
átomos aparecen
ordenados en el
espacio formando
figuras geométricas
que se denominan
REDES
CRISTALINAS.
77. En la siguiente tabla se muestran las características de los 7 sistemas
cristalinos. En la primera fila se indican sus nombres, en la segunda las
proporciones de los lados (a, b, c) de la celda unidad y en la última fila
están los ángulos que forman esos lados entre sí (α, β, γ).
https://aulaenred.ibercaja.es/contenidos-didacticos/cristalografia/redes-cristalinas-2448/
78. Observa estos diferentes modelos de la estructura
cristalina del cloruro sódico (NaCl):
Cl
Cl
Na
Na
REDES CRISTALINAS
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/investigations/es0506/es0506page
05.cfm?chapter_no=investigation
80. RED ESPACIAL CRISTALINA
COMPONENTES
SISTEMA
INFINITO DE
PUNTOS EN
EL ESPACIO,
ORDENADOS
SEGÚN
RELACIONES
DE
PERIOCIDAD
NUDO FILA DE
NUDOS
PERÍODO
DE
IDENTIDAD
DEFINICIÓN
PLANO
RETICULAR
MALLA
=RED
PLANA
CELDILLA
Cualquier
punto
material
que forma
parte de
la red
Recta
definida por
dos nudos,
formada por
infinidad de
nudos
dispuestos de
tal modo que
la distancia
entre nudos
contiguos sea
la misma
Distancia
entre dos
nudos
contiguos
dentro de una
misma fila
Puede ser
definido
Dos filas de
nudos paralelas.
Dos filas de
nudos que se
cortan.
Tres nudos que
no estén en fila
Porción del plano
reticular limitado por
dos pares de filas que
se cortan.
Forma un
PARALELOGRAMO
Porción
tridimensional de la
red limitada por seis
planos reticulares,
paralelos dos a dos.
PARALELEPÍPEDO
81. ESTRUCTURA CRISTALINA
Disposición ordenada
de los elementos de un
sólido en las tres
dimensiones del
espacio y que se repite
periódicamente.
PUEDE manifestarse
externamente en
formas
características como:
agujas, láminas, etc.
Conocidas como
hábito de un mineral
Internamente, la
disposición ordenada
se manifiesta por la
repetición de unidades
elementales, con una
forma geométrica
definida ( cubos,
prismas, etc.) llamada
celdilla o celda
elemental.
Esa repetición de celdillas en todas
las direcciones del espacio forma
REDES CRISTALINAS
82. RED ESPACIAL CRISTALINA
Los ejes coinciden con filas de
partículas de la red.
Los tres ejes coinciden con las
filas de mayor densidad lineal
(contienen nudos separados
por el menor espacio posible).
La red cristalina puede considerarse como
el apilamiento de millones de celdillas
elementales
83. PERÍODOS DE IDENTIDAD UNIDAD
Escogido un nudo N0
Siempre habrá tres nudos (N0N1 = N0N1´ = ( ) N0N2 =
N0N2´ = ( ) N0N3 = N0N3´ = ( ) N0N1 = N0N1´
Las distancias N0N1 , N0N2 y N0N3 sean las mínimas
entre todas las posibles (las distancias mínimas
han de estar en tres filas no coplanarias).
Estas tres distancias mínimas se escogen como
períodos de identidad unidad y las designamos
por a, b y c; a = N0N1 ; b = N0N2 ; c = N0N3
84. N2
N1´
N3
N3´
N1
N2´
N0
PIU (períodos de
identidad unidad) y el
ángulo que forman
Establecidos los ejes de
coordenadas, su origen se hace
coincidir con un nudo de la red
y, a partir de él, se define un
poliedro cuyas aristas son los
ejes cristalográficos y los
vértices de cada arista
coinciden con dos nudos
consecutivos. Este poliedro se
denomina celdilla unidad.
85. La propiedad característica y definidora de la materia cristalina es ser periódica. Quiere esto
decir que, a lo largo de cualquier dirección, los elementos que la forman se encuentran
repetidos a la misma distancia (traslación). Este principio es válido partiendo desde
cualquier punto de la estructura. Si tomamos las traslaciones mínimas en un cristal
(traslaciones fundamentales) y desarrollamos el paralelepípedo que generan, obtendremos la
celda unidad.
Redes planas: En este caso la red viene definida por dos traslaciones (a y b) y el ángulo que
forman entre ellas (a). La celda unidad es un paralelogramo. En el plano solo existen 5
posibles tipos de redes, que reciben el nombre de redes planas:
86. Dos PIU iguales
Ángulos de 90º =
CUADRADA
Ángulos distintos de 90º =
RÓMBICA GENERAL
Ángulos de 60º ó de 120º = RÓMBICA
ESPECIAL (HEXAGONAL)
Dos PIU
desiguales
Ángulos de 90º =
RECTANGULAR
Ángulos distintos de 90º
= ROMBOIDAL
MALLAS UNIDAD, RED PLANA
88. Redes de Bravais
Maneras distintas de
distribuir o disponer los
nudos en una red
espacial.
Existen 14 redes.
Celdas primitivas: sólo
presentan puntos en los
vértices.
Celdas múltiples: tienen
puntos en los vértices,
centro de las caras, o
centro de la celda
96. 3.3. Procesos que intervienen en el crecimiento cristalino.
FACTORES
• P
• Tª
Composición química.
Espacio.
Tiempo (donde se
mantienen las mismas
condiciones de P y Tª)
TIPOS DE AMBIENTES
(según P y Tª)
A partir de una
disolución, o
vapor : proceso
sedimentario
A partir de un
fundido:
proceso
magmático
Metamórfico:
proceso en
estado sólido
Bajas P y Tª.
Los minerales
que forman las
rocas
sedimentarias
aparecen a poca
profundidad.
P medias y
Tª muy altas.
Se forman a
partir de la
solidificación
de magmas.
P muy altas
y Tª medias o
altas.
En contactos
entre las
placas
tectónicas
Los cristales son el resultado de un
proceso de cristalización
97. EL PROCESO DE CRISTALIZACIÓN
El proceso de formación de los
cristales se llama CRISTALIZACIÓN
Cristalización
Pero… ¿a partir de qué se forma un cristal?
Y… ¿cómo se forma?
98. Un cristal se forma siempre por alguno de estos procesos:
1.- A partir de un material fundido que se enfría
2.- Por precipitación de sustancias disueltas
3.- Por sublimación de gases
Fundido
(estado líquido) Solidificación
Estado
sólido
MAGMA CRISTALES de MINERALES
Disolución (H2O
+ Soluto) Precipitación
Estado
sólido
Sustancia en
estado gaseoso Sublimación
Estado
sólido
CRISTALES de MINERALES
CRISTALES de MINERALES
99. Procesos de formación
SUBLIMACIÓN PRECIPITACIÓN SOLIDIFICACIÓN RECRISTALIZACIÓN
• Cambio de
estado de gas a
sólido sin pasar
por el estado
líquido.
• Azufre en
fumarolas
oceánicas)
• Soluto de una
disolución al
dejar de estar
disuelto y en
consecuencia
precipita.
• Halita o sal
común por
evaporación del
disolvente)
• Cambio de
estado de líquido
a sólido .
• Magma que
solidifica tras una
erupción
volcánica
• Cambios
estructurales o
de composición
que sufren otros
minerales sin
que se produzca
cambio de
estado (siempre
en estado sólido)
102. Este mineral, el olivino, cristaliza entre rocas volcánicas
como el basalto.
Es un ejemplo de mineral que se forma por solidificación
del magma.
Olivino
107. No sólo la sal de cocina (NaCl) está disuelta en el agua de mar.
Ésta contiene más iones disueltos.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Cloro Sodio Sulfato Magnesio Calcio Potasio
Na+ Mg2+ Ca++ K+Cl- SO4
2-
Gramos/litro
El cloro y el sodio son
los más abundantes
Pero fíjate que hay otros
108. Cristales de Azufre Nativo (S)
Azufre
en
estado
gaseoso
Sublimación
Fumarola
Ejemplo de
cristalización por
SUBLIMACIÓN:
En las solfataras
(fumarolas de
azufre gaseoso) se
forman cristales de
azufre por
sublimación.
112. Es fácil provocar cristalizaciones artificiales. Gracias
a ello sabemos que hay dos factores que producen
cristales más grandes o más pequeños:
¿De qué depende el tamaño de los cristales?
1- TIEMPO de cristalización (de
crecimiento)
2- ESPACIO LIBRE para
cristalizar (para crecer)
113. A más tiempo
cristalizando
(creciendo) y con
una velocidad
lenta de
cristalización
A más espacio
para poder
cristalizar
(crecer)
…………. tamaño de
los cristales
…………. tamaño
de los cristales
mayor
mayor
Piensa antes de responder:
114. El granito es una roca magmática plutónica. El tamaño de los cristales de
los tres minerales es mayor que el de los microcristales de las rocas
magmáticas volcánicas. Algunas rocas volcánicas, incluso tienen
estructura amorfa. ¿Cómo explicas estos hechos?
Granito
Obsidiana o
vidrio volcánico
(amorfa)
115. Hábito acicular (en
forma de agujas) de la
mesolita
La forma de los cristales aparece cuando el cristal crece libremente libertad
que le permite crear una serie de caras como resultado de la simetría del
cristal.
En la naturaleza los minerales compiten para crecer, no exhiben su forma
cristalográfica, sino que adquieren la morfología del ambiente genético en el
que se han originado (hábito). Esta condicionado por la presión, temperatura,
tasa de crecimiento, ambiente químico, tensiones ambientales y presencia de
otros cristales creciendo.
Hábito laminar
de la mica
Agregados arriñonados de
la goethita
3.4. Morfología de los cristales: forma y hábito.EBAU
116. Macla de estaurolitaMaclas de pirita
Asociación de maclas
prismáticas de aragonito
de color rojo y caras
basales lisas
MACLAS, incremento
no aleatorio de
cristales bien
formados. Una macla
es el crecimiento
conjunto y simétrico de
dos o más cristales de
una misma sustancia.
Agregados cristalinos: Cristales que crecen unidos unos a otros.
117. GEODAS O DRUSAS son formas cristalinas en las que sobre una única base crecen
numerosos cristales.
Geoda=> presenta superficie curvada, recubierta de por agregados minerales en
disposición radial que no cierran completamente la cavidad.
Drusa=> agregado de cristales paralelos recubre una superficie plana o ligeramente
convexa.
https://crapzetesoros.com/minerales-de-coleccion/3820-geoda-de-citrino-
calcedonia-y-agata-de-brasil.html
GEODA DE CITRINO, CALCEDONIA Y ÁGATA
DE BRASIL
DRUSA DE AMATISTA
http://vivescortadaimport.com/blog-tienda-minerales/apartados/la-amatista/index.php
121. Habito acicular: gran
desarrollo de las caras
verticales, por lo que poseen
un aspecto de agujas.
Epidota
Rutilo
Habito hojoso: cristales
dispones de hojas en forma de
navaja.
Biotita
Moscovita
Serpentina
Habito fibroso: a veces los
minerales forman
agregados sub- regulares
en una dirección
predomínate y paralelos.
Asbestos
122. Habito dendrítico:
Ramificaciones con forma de
árbol o helecho.
Pirolusita
Cobre
Habito reticulado:
agrupación de cristales
delgados en redes.
Albita
Habito escamoso o
lenticular: los cristales son
discoidales y no presentan
una disposición paralela.
Baritina
MagnesitaHabito columnar:
crecimiento paralelo en
forma de columna
Turmalina
123. Calcita
Calcita
Cuarzo amatista
Apatito
Wavelita
Habito divergente o radial:
grupo de cristales radiales.
Habito drusa: son agregados
cristalinos. Drusa: superficie
cubierta por pequeños
cristales.
Habito estrellado: forma
de estrellas.
Habito globular forman grupos
esféricos o semiesféricos.
Botroidal: formas
esféricas agrupadas formando
racimo.
124. Hematites
Geoda de cuarzo
Reniforme: formas semejantes
a riñones, más alargadas que
en el hábito botroidal.
Habito geoda, de afuera hacia adentro.
125. ESTRUCTURA CRISTALINA
Disposición ordenada
de los elementos no se
manifieste en formas
poliédricas externas.
PUEDE manifestarse
Disposición
ordenada se
manifiesta en
formas poliédricas
externasl
CRIPTOCRISTALINA
FANEROCRISTALINA
O
CRISTALIZADA
FENOCRISTALES
(se observan a simple
vista)
MICROCRISTALES
(se observan con un
microscopio)
TIPOS
128. ¿Qué términos son aceptables para
describir el color de los minerales?
Se aceptan términos como rojo, verde,
amarillo, pero no nombres fantasiosos
como rojo mambo o verde esperanza,
azul cielo, o amarillo patito.
El Manganeso es responsable
de la coloración rosa en la
Rodocrosita.
COLOR
4.1. Propiedades físicas dependientes de la luz.
Resultado de la interacción de la luz con el
mineral.
Depende de las longitudes de onda que son
absorbidas por el mineral, las reflejadas y las
refractadas.
EBAU
129.
130. El principal factor determinante del color de un mineral es su composición química, no
obstante hay también otras circunstancias que pueden modificar ese color básico:
La captura en la red atómica, de algún o algunos elementos conocidos
como cromóforos porque confieren color a los cuerpos en los que se incorporan.
Ejemplos son el cromo, que colorea normalmente de verde, o el hierro que es el
responsable de la coloración violeta de los cuarzos que por esa razón se constituyen
en amatistas.
La presencia de inclusiones muy finamente divididas que quedan incorporadas en la
red.
Las deformaciones estructurales de la red, que definen ángulos de incidencia de la
luz entrante distintos de los habituales, y por ende, la reflexión de la luz (que define
el color visible) ocurre también según ángulos con algún corrimiento a lo largo del
espectro.
La presencia de pátinas superficiales que enmascaran el color real del mineral.
El Cobre es el causante del
color azul en la Azurita
131. Alocromático
presentan variedades de
colores, y en los cuales, por
ende, definir el color es de
escasa ayuda para la
determinación de la especie,
se conocen
como alocromáticos.
En esos minerales, se
recurre a otra propiedad
que definiremos que se
conoce como raya.
Los cambios observados en el color de un mismo
mineral dan lugar a lo que se denominan
VARIEDADES.
132.
133. Brillo metálico, que refleja fuertemente la
luz.
Los minerales de brillo metálico son
opacos.
Brillo no metálico son de colores claros y
transparentes al menos cuando se cortan
en láminas muy delgadas.
Las distintas variedades son:
Adamantino: muy luminoso, reflejo fuerte
y brillante. Diamante.
Vítreo: que tiene reflejo de vidrio.
Fluorita
Graso o céreo: recuerda al aceite.
Ejemplo: Malaquita. Azufre.
Sedoso: como la seda. Reflexión de la
luz sobre un agregado de fibras finas
paralelas. Ejemplo: yeso
Nacarado o perlada: muestra brillo
irisado de la perla. Ejemplo: barita.
Cuarzo (vítreo)
Azufre (céreo o
graso)
Diamante
(adamantino)
Galena
BRILLO Es el aspecto de la superficie de un mineral cuando refleja o
dispersa la luz.
134.
135. Es difícil describir con palabras el brillo metálico, pero seguro que sabes
reconocerlo. En esta foto se ve muy bien el brillo metálico de la pirita:
La pirita es
sulfuro de hierro
FeS2
136. En esta foto se ve muy bien el brillo vítreo de la calcita
La calcita
es
carbonato
cálcico,
CaCO3
137. Hematites u Oligisto presenta variedades con brillo
metálico y no metálico, en su variedad especular o
terrosa (refleja pobremente la uz como una masa suelta
de tierra)
138. Es la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser
rayado.
En la escala de Mohs se clasifica la dureza en una escala de 1 a 10. El mineral de dureza 1 es
el más blando mientras el diamante con dureza 10 es el más duro. El cuarzo (dureza 7) raya a
los minerales de menor dureza, como la calcita (dureza 3). El diamante raya a todos.
DUREZA MINERAL MATERIAL QUE LO RAYA
1 TALCO Uña.
2 YESO Uña.
3 CALCITA Una moneda o un cuchillo.
4 FLUORITA Un clavo de acero.
5 APATITO Trozo de vidrio.
6 ORTOSA Se rayan con una placa de
porcelana.
7 CUARZO Rayan la placa de porcelana.
8 TOPACIO Rayan la placa de porcelana.
9 CORINDON Rayan la placa de porcelana.
10 DIAMANTE Rayan la placa de porcelana.
DUREZA
4.2. Propiedades físicas asociadas a esfuerzos mecánicos.
142. La raya es la propiedad que permite
reconocer el color verdadero del
mineral, y que resulta mucho más
importante que el color directamente
visible en el ejemplar entero, ya que
a diferencia de este último, la raya es
invariable.
¿Cómo se determina la raya?
Las dos alternativas para reconocer la raya son:
Moler el mineral hasta obtener un polvo
fino, el que se coloca en un tubo de ensayo,
para observarlo exponiéndolo a la luz blanca.
Por supuesto este método implica la destrucción
del ejemplar, razón por la cual sólo se aplica
cuando no se trata de un cristal perfecto, ni
tiene formas que se desea preservar, y el
tamaño es lo bastante grande como para poder
tomar una pequeña esquirla del material sin que
éste pierde su valor o interés.
Placa de raya. una placa blanca, dura y
porosa, que generalmente es de porcelana no
vitrificada, sobre la cual se desliza, ejerciendo
una cierta presión, una punta sobresaliente de
la muestra a determinar.
El método se basa en el mismo principio según el cual
una tiza, al ser más blanda que la pizarra en la que se
escribe, deja un trazo bien discernible sobre ella.
La placa de porcelana tiene una dureza aproximada de
6,5 no puede usarse este método con minerales de
dureza superior a ella.
http://biologiacampmorvedre.blogspot.com.es/2014/10/blog-post.html
RAYAEBAU
143.
144. Exfoliación en láminas de la
mica
Exfoliación en romboedros de
la calcita
Al romperse se originan
caras curvas o
irregulares. La
resistencia a romperse
los enlaces es
prácticamente la misma
en todas las direcciones.
Sílex: tiene fractura
concoidea
Si a un mineral se le ejerce una fuerza necesaria tal que se rompa y deje
dos caras planas. Rotura ordenada del mineral siguiendo un u o varios
sistemas de planos de exfoliación. Es una propiedad física vectorial porque
depende de la relación de la dirección de rotura y la estructura interna.
EXFOLIACIÓN Y
FRACTURAEBAU
147. PbS
Galena: sulfuro de plomo
DENSIDAD RELATIVA O PESO ESPECÍFICO
El peso específico es un número que
expresa la relación entre su peso y el peso
de un volumen igual de agua a 4ºC.
Cuarzo p.e. 2,65 (es 2,65 veces más
pesado que un volumen igual de agua).
Depende de: su empaquetamiento y
composición química.
Grafito y diamante, presenta un
peso específico de 2,23 frente a 3,5
del diamante. Es debido al mayor
empaquetamiento del diamante
La mayoría de los minerales
metálicos tienen mayor peso
específico que los no metálicos.
4.3. Otras propiedades físicas de diagnóstico.
EBAU
151. Efervescencia en una roca caliza en
contacto con un ácido fuerte (por ejemplo
ác. clorhídrico o ác. sulfúrico)
La efervescencia es
la formación de
burbujas de gas
por una reacción
química.
La calcita y la dolomita reaccionan con efervescencia de distinta
intensidad en contacto con el ácido clorhídrico diluido (10% v/v)
158. 5. IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LOS MINERALES
VALOR
ECONÓMICO
CRITERIO DE
CLASIFICACIÓN
DE LAS ROCAS
PROPORCIONAN
INFORMACIÓN SOBRE LAS
CONDICIONES DE
FORMACIÓN DE
MINERALES Y ROCASpiedras
preciosas,
menas, etc.
MATERIA
PRIMA PARA
FABRICAR
SUSTANCIAS
CONSTITUYEN LA MENA
DE METALES ÚTILES
PARA EL SER HUMANO
161. Un mineral es mena de un elemento químico de interés
cuando contiene cantidades aprovechables económicamente
de dicho elemento.
PbS
Galena: sulfuro de plomo Plomo (Pb)
SEPARACIÓN Pb - S
Azufre (S)
(residuo)
“La galena es mena de plomo”
162.
163. El ser humano viene
extrayendo minerales
metálicos desde hace
mucho tiempo. Esto ha sido
posible porque estos
minerales aparecen
concentrados en
YACIMIENTOS en los que
resulta económicamente
rentable la extracción:
Depende de:
De la riqueza del mineral.
Las leyes vigentes.
La tecnología.
La demanda de la
sociedad.
164. Se pueden observar las
antiguas galerías romanas.Minas de Riotinto (Huelva)
165. Minas a cielo abierto
Riotinto (Huelva)
Las minas son explotaciones de los yacimientos.
166. La historia de la humanidad está ligada a los
metales desde el fin de la Edad de Piedra
167. Puntas de flecha
de bronce
utilizadas en las
grandes culturas
de la Antigüedad
durante la Edad
de Bronce (tercer
y segundo
milenio a.C.).
Puntas de
lanza de
bronce,
región del
Mediterráneo,
segundo
milenio a.C.
Conjunto de
monedas
antiguas de
cobre y
bronce.
Hachas de cobre y bronce,
usadas en Europa durante
la Edad de Cobre y Bronce.
Dedales y
agujas de
cobre y
bronce,
Imperios
Romano y
Binzantino.
168.
169.
170.
171.
172.
173.
174.
175.
176. Pregunta EBAU Junio 2017. Opción 1EBAU
2. [1,5 PUNTOS] Defina el concepto de mineral. ¿Qué es un mineral
polimorfo y cuáles son las causas de que se originen minerales
polimorfos? Ponga dos ejemplos.
2. [1,5 PUNTOS] ¿A qué es debido que un mineral tenga más dureza que
otro? ¿en qué consiste la exfoliación de
un mineral? Ponga un ejemplo de mineral que se caracterice por su
dureza y de otro que se caracterice por su
exfoliación.
Pregunta Opción 2
177. Pregunta Nº 2 (1,5 puntos): definición correcta de mineral: ocurrencia natural,
inorgánico, sólido con estructura cristalina y composición química definidas,
propiedades físicas específicas (0,5 puntos). Explicación del polimorfismo
(minerales de igual composición pero con disposición distinta de átomos) y de
las condiciones o causas (presión y/o temperatura) que generan minerales
polimorfos (0,5 puntos). Ejemplos de hasta 2 minerales polimorfos (0,5 puntos).
RespuestasEBAU
Pregunta Nº 2 (1,5 puntos): definición correcta de dureza (incluida escala de
Mohs) y exfoliación de un mineral (0,5 puntos). Explicación de las dos
propiedades y de su relación con el tipo de ordenamiento de sus átomos (0,5
puntos). Ejemplos de hasta 2 minerales que se caractericen por su dureza y/o
exfoliación (0,5 puntos).
178. BIBLIOGRAFÍA.PÁGINAS WEB.
GEOLOGÍA. CARENAS FERNÁNDEZ, María Beatriz. GINER ROBLES, Jorge Luis. GONZÁLEZ
YÉLAMOS, Javier. POZO RODRÍGUEZ, Manuel. Editorial Paraninfo. ISBN 9788497328944.
http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/enlacequimico/enlace/propiedadesionic
o.html?2&2
http://www.quimitube.com/videos/enlace-covalente-excepciones-a-la-regla-del-octeto
http://personales.upv.es/psoriano/pdf/geo/G03_Cristalografia.pdf
http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/aplicaciones_min_1bach.pdf
La carrera del litio. LANGE, Karen. National Geographic. Octubre 2009.
http://slideplayer.es/slide/141992/
www.iessuel.org/ccnn
http://es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_de_Strunz.
http://www2.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/Edafologia/aplicaciones/GUIA%20MINERALES
https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_exploracion_reconocimiento_minerales.asp
http://www.locosporlageologia.com.ar/propiedades-de-los-minerales-que-dependen-de-la-luz-el-color-parte-1/
http://www.mineraliaspecimens.com/spanish/informacion-sobre-minerales/color-en-los-minerales.html
http://biologiacampmorvedre.blogspot.com.es/search/label/1%C2%BA%20BACH.%20CRISTALES%20Y%20MINE
RALES
http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/aplicaciones_min_1bach.pdf
http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/minerales_guia.swf
http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/mineralogia__1bach.pdf