minerales escuela de f sica ciencias de la tierra fs-001 · ciencias de la tierra fs-001 composici...

Introduccion

Composicion dela Tierra

Minerales

Composicion delos Minerales

EstructuraAtomica

Enlace Quımico

Estructura de losMinerales

PropiedadesFısicas de losMinerales

Clasificacion delos Minerales

Silicatos

No Silicatados

Discusion yPreguntas

Universidad Nacional

Autonoma de Honduras

Facultad de Ciencias

Escuela de Fısica

Ciencias de la Tierra

FS-001

Composicion de la Tierra y Minerales

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Minerales


EstructuraAtomica

Enlace Quımico




Silicatos

No Silicatados


Esta semana estaremos hablando de la composicion de laparte solida de la Tierra, ademas estaremos hablando de

los minerales de como identificarlos y de comoclasificarlos.

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Silicatos

No Silicatados


Composicion de la TierraEl estudio de la composicion de la Tierra esta limitado alestudio de la parte solida de esta, es decir, de la corteza.La corteza esta compuesta por rocas y minerales.

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Composicion de la TierraA su vez estas rocas y minerales esta compuestas porciertos elementos quımicos.

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No Silicatados


MineralesSe definen como cualquier solido inorganico natural queposea una estructura interna ordenada y unacomposicion quımica definida.

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Caracterısticas de un

Mineral

Debe aparecer de forma natural

Debe ser inorganico

Debe ser solido

Debe poseer una estructura interna ordenada, esdecir, que sus atomos deben estar dispuestos segunun modelo definido.

Debe tener una composicon quımica definida, quepuede variar dentro de los lımites.

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Caracterısticas de un

Mineral

Si alguna sustancia considerada mineral NO CUMPLE lascaracterısticas o criterios anteriores NO ESCONSIDERADA MINERAL. [Ej. El opalo]

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Definicion de RocaUna roca es cualquier masa solida de materiamineral, o parecida al mineral, que se presenta deforma natural como parte de nuestro planeta.

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Definicion de Roca

Algunas excepciones a lo anterior son: la rocasedimentaria caliza que esta compuesta totalmente pormateria mineral (calcita). Y las rocas que no tienenmateria mineral en su composicion como la obsidiana, lapumita y el carbon.

¿Que es agregado?

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Composicion de los

Minerales

Todos los minerales de la Tierra estan definidosexclusivamente por su composicion quımica y suestructura interna.Esto quiere decir que, cada muestra del mismo materialcontiene los mismos elementos reunidos de un modoregular y repetido.

¿Cuantos minerales conocidos hay?

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Los minerales pueden estar compuestos por uno o maselementos quımicos.

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Estructura Atomica

Para comprender mejor como estos elementos puedenunirse para forma minerales, analizaremos primero suscontituyentes basicos.

Atomo: parte mas pequena de la materia, que conservatodas las caracterısticas de un elemento. Es aquı dondeocurre la combinacion de los elementos.

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Estructura Atomica

A su vez el atomo esta compuesto por partes maspequenas:

Nucleo: region central del atomo,en el se encuentran los...

Protones: partıculas muydensas (masivas) y con cargapositiva.Neutrones: partıculas muydensas y con carga neutra.

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Rodeando al nucleo se encuentran los...

Electrones: partıculas ligeras con carga negativaque de desplazan a grandes velocidades.

Estos se mueven al rededor del nucleo en regionesesfericas de carga negativa denominadas niveles deenergıa o capas.

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Una forma de caracterizar a los elementos esagrupandolos segun su numero atomico (numero deprotones), por ejemplo:

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Definicion de ElementoAhora ya podemos definir que es un elemento: grancumulo de atomos electricamente neutros queposeen el mismo numero atomico [atomos de la mismaclase].

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Curiosidades TP

¿Cuantos elementos se conocen?

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/actualidad/tabla-periodica-renueva 10927

https://culturacientifica.com/evento/2019/1/16/2019-ano-internacional-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos-quimicos/

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Enlace

Para que los elementos puedan enlazarse (combinarse) serequiere que los atomos posean algunos espacios libres ensu ultima capa electronica (capa de valencia) o quetengan algunos electrones “libres” en dichas capa(electrones de valencia).

Se produce una configuracion estable cuando la capa devalencia contiene ocho electrones.

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Enlace Quımico

Es la gran fuerza de atraccion que une los atomos.Cuando un enlace quımico une uno o mas elementos enproporciones definidas, la sustancia se denomidacompuesto. La mayorıa de los minerales soncompuestos.

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Tipos de EnlaceEnlace Ionico

Transferencia de uno o mas electrones de valencia desdeun atomo a otro.

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Iones

Cuando se pierde la neutralidad electrica despues de unatransferencia de electrones, el atomo queda con cargaelectrica debido a un numero desigual de electrones yprotones, y se le denomina ion.

Anion: atomo que capta un electron extra y adquierecarga negativa.

Cation: atomo que pierde un electron y adquiere cargapositiva.

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Compuesto Ionico

1 Cita:Los compuestos ionicos consisten en una disposicionordenada de iones con cargas opuestas reunidos segununa proporcion definida que suministra una neutralidadelectrica global.

1Edward J. Tarbuck & Frederick K. Lutgens. Ciencias de laTierra, Una Introduccion a la Geologıa Fısica. Pearson, PrenticeHall, octava edicion

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Enlace ColvalenteEn este enlace, los atomos implicados compartenelectrones para completar su capa de valencia.

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Otros Enlaces

Enlace metalico: union de atomos en los metales.

Enlace de Van der Waals: enlace entre moleculaspor la accion de fuerzas electrostaticas debiles.

Enlace de hidrogeno: enlace entre moleculas yaenlazadas con el hidrogeno.

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IsotoposDerivaciones de un elemento, que tienen el mismonumero de protones (Z) y distinto numero de neutrones(N).

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Estructura de los

MineralesLa estructura critalina es la forma en la que los atomo,moleculas o iones se agrupan o empaquetan para formaruna disposicon ordenada.Podemos ver este empaquetamiento en formas regularesdenominadas cristales.

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¿Que determina la estructura

critalina de un mineral?

La carga de los iones que intervienen, pero, masimportante aun, por su tamano.

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Isomorfismo

Minerales con distinta composicion quımica pero con lamisma estructura cristalina.

Halita Pirita

NaCl FeS2

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PolimorfismoMinerales con igual composicion quımica pero condistinta estructura cristalina.

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Propiedades FısicasDebido a que analizar la composicion quımica y laestructura interna de los minerales es un procesocomplejo en el que se necesitan aparatos sofisticados, senecesitan herramientas mas simples para sureconocimiento.

Entre las pricipales propiedades fısicas encontramos:

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Forma Cristalina (Habito)Expresion externa de un mineral que refleja la disposicioninterna de los atomos. [La definicion de los cristales depende

del espacio disponible para su desarrollo]

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Agregados CristalinosCristalizacion de minerales en un mismo espacio.

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Agregados Cristalinos

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Brillo

Aspecto o calidad de la luz reflejada por la superficie delmineral. Este a su vez se clasifica en:

Brillo metalico

Brillo No metalico

VıtreoPerladoSedosoResinosoTerroso (mate)

Brillo parcialmente metalico o submetalico

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ColorEs una caracterısita evidente pero no nos dice muchorepespecto a la identidad del mineral.

Cuando un mineral presenta cierta variedad de colores, sedice que posee coloracion exotica. Por el contrario si sepresenta en una tonalidad especıfica se dice que presentacoloracion inherente.

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RayaColor de un mineral en polvo y se obtiene frotando atraves del mineral con una pieza de porcelana no vidriadadenominada placa de raya.

La raya es una propiedad fiable ya que no suele cambiar,ademas puede ayudar a distinguir minerales que tienenbrillos metalicos de los que no.

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DurezaMedida de la resistencia de un mineral a la agracion o alrayado. Esta propiedad se determina frotando un mineralde dureza desconocida contra uno de dureza conocida, oviceversa.

https://youtu.be/pv5h9K7eOwI

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Exfoliacion

Es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo delos planos de enlaces debiles.

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Fractura

Son aquellos no que presentan foliacion cuando serompen. Si se rompen en superficies lisa similar a la deun vidrio roto, tiene fractura concoide.

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Peso Especıfico

Numero que representa el cociente entre el pero delmineral y el peso de un volumen igual de agua.

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Otras Propiedades

Sabor

Maleabilidad

Tacto

Magneticas

Birrefraccion

Reaccion con el acido clohıdrico.

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Clasificacion de los

MineralesSolo una docena de los minerales son abundantes, estosson llamados minerales formadores de rocas ya que lamayor parte de las rocas en la corteza estan formadaspor ellos. Cabe mencionar ademas que dichos mineralesestan constituidos solo por 8 elementos.

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SilicatosGrupo mineral mas comun que representa el 90% de lacorteza terrestre, cuya conposicion es la combinacion deoxıgeno y silicio.

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No SilicatadosPorcion de minerales menos abundantes.

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¿Preguntas?

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