Este documento define los minerales como compuestos químicos sólidos, homogéneos y de origen natural con una estructura interna ordenada. Explica que los minerales están formados por elementos químicos unidos por diferentes tipos de enlaces, y que su estructura interna depende del número de coordinación de los cationes y aniones. También describe conceptos como isomorfismo, polimorfismo y pseudomorfismo relacionados con la composición y estructura de los minerales.
2. Definición de mineral
• Mineral es un compuesto químico
sólido, homogéneo, de origen
natural, con una composición
química definida (pero no
necesariamente fija) y una
estructura interna ordenada.
3. Definición de mineral
• De acuerdo con la definición de mineral, el agua líquida o el
vapor de agua no son minerales y el hielo sí.
4. Definición de mineral
• La dolomita, expresa bien el concepto de mineral con composición definida pero no fija
• Su fórmula química es Ca Mg (CO3)2 , pero las proporciones de calcio y magnesio
varían en cada cristal
• Puede incluir algunas pequeñas cantidades de hierro y manganeso, así que algunas
veces se escribe la fórmula como Ca (Mg,Fe, Mn) (CO3)2
5. Definición de mineral
• Existen algunos sólidos naturales, que no
deben considerarse minerales ya que no
tienen estructura interna ordenada y regular
• En estos casos hablamos de
MINERALOIDES o SÓLIDOS AMORFOS.
• Un ejemplo de estos sería la limonita, la
obsidiana o el ópalo.
6. Química mineral: Enlaces químicos
• Los minerales están formados por los elementos químicos, que
son sus componentes básicos
• Existen algunos minerales formados por un solo elemento,
como el diamante o el grafito (carbono) o la plata, el cobre o el
oro nativos.
Cobre nativo
7. Química mineral: Enlaces químicos
• La mayor parte de los
minerales están formados por
más elementos que forman
un compuesto químico
estable
• En los minerales aparecen
todas las modalidades de
enlaces químicos que forman
los compuestos
• Ejemplos de minerales con
enlaces irónicos son las
sales, como la HALITA (Na Cl)
Halita
8. Química mineral: Enlaces químicos
• El enlace covalente se presenta en
muchos minerales, en especial en los
silicatos, que son el grupo de minerales
más abundantes (ejemplo, el cuarzo, Si
O2)
• El enlace metálico aparece en metales
nativos (oro, plata y cobre nativos)
• Existen fuerzas intermoleculares como
las fuerzas de Van der Waals y los
puentes de hidrógeno, en algunas
moléculas que forman minerales
• Lo habitual es que no existan enlaces
puros en los minerales, sino híbridos,
combinación de los enlaces covalente e
irónico (lo más habitual)
Cuarzo
9. Química mineral: números y poliedros de coordinación
• Los minerales tienen una ordenación interna de los átomos que los forman
• En esa ordenación los aniones rodean a los cationes en función de la relación de tamaños
• El número de aniones que pueden rodear a un catión se conoce como NÚMERO DE
COORDINACIÓN y la figura espacial resultante es el POLIEDRO DE COORDINACIÓN
• Cuando el cociente (radio catión / r. anión) = 1 , el tamaño de ambos es similar y el nº de
coordinación es máximo
10. • Cuando dos minerales son isoestructurales, es decir,
tienen diferente composición química pero
pertenecen al mismo tipo estructural hablamos de
ISOMORFISMO.
• Cuando en un mismo cristal mineral aparecen
mezclados dos minerales isomorfos hablamos de
SOLUCIÓN SÓLIDA
• Ejemplo de solución sólida lo presenta el olivino,
formado por proporciones variables de los minerales
forsterita (Mg2 SiO4) y la fayalita (Fe2 SiO4)
• En los cristales de olivino el Fe y el Mg aparecen en
proporciones variables en las redes cristalinas, por
eso la fórmula química de este mineral podría
expresarse como (Mg,Fe)2 SiO4
Química mineral: isomorfismo
11. • Cuando dos o más minerales tienen idéntica composición química, pero diferente estructura interna, hablamos
de POLIMORFISMO.
• El resultado son minerales con un aspecto exterior diferente y propiedades diferentes, todo ello consecuencia
de la diferente ordenación de sus átomos, iones o moléculas
• Existen ejemplos extremos, como el diamante y el grafito (su fórmula química es Cn)
• Otros ejemplos conocidos son el aragonito y la calcita (Ca CO3)
Química mineral: polimorfismo
12. • En algunos casos las diferentes formas se transforman unos en otros minerales según cambien las
condiciones del medio
• Es el caso de los minerales andalucita, sillimanita y cianita, minerales que se forman en función de
los valores de presión y temperatura existentes en el ambiente metamórfico en que se forma.
Química mineral: polimorfismo
13. Química mineral: pseudomorfismo
• En ocasiones un mineral
toma la forma de otro, ya
que se realizan una serie
de cambios químicos que
transforman el mineral
original pero se mantiene
la forma del cristal
original.
• Un ejemplo clásico sería el
de la PIRITA FeS2 que se
transforma en el exterior
en LIMONITA Fe2O3.
nH2O
• La composición química
ha cambiado, las formas
externas cúbicas propias
de la PIRITA permanecen.
