Materiales que forman la corteza terreste

1.- Definiciones 2.- Cristaloquímica 3.- Cristalofísica

4.- Propiedades físicas de los minerales
5.- Origen y ciclo de las rocas

Presentación modificada de la del Ing. Miguel Ildefonso Vera Ocampo

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Minerales

Turmalina

Vanadinita Willemita

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¿Qué es un mineral?
• Definición:
– Sólido de estructura homogénea formado de manera natural por procesosinorgánicos, con una composición química definida y un arreglo atómico ordenado.

Fluorita

• Mineral:

Es un elemento o combinación química expresados mediante una fórmula definida que se formó por procesos inorgánicos naturales
Mineral Composición

Cuarzo
Calcita Yeso

SiO2
CaCo3 CaSO4*2H2O

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• Mineraloide:

Son sustancias que no tienen fórmula química definida y no muestran signos decristalinidad. Se forman en condiciones de presiones y temperaturas bajas

Mineraloide Ópalo
Limonita

Composición SiO4* nH2O
Óxido de hierro hidratado

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Cristal:

Es un sólido homogéneo que posee un orden interno tridimensional, que bajo condiciones favorables, puede expresarse externamente por la formación de superficies planas y pulidas

Cuarzo
Ing. Miguel Ildefonso VeraOcampo

Calcita

Yeso
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Factores que influyen en las propiedades de los minerales

Composición química
carácter de los elementos químicos tipo de enlace de los mismos

Masa atómica Grado de conjunción molecular

Estructura
Disposición geométrica de los átomos constituyentes

Forma externa Propiedades físicas
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Estructura atómica
Orbitales 1 (K) 2(L) Electrones 2 8Subniveles s=2

s=2
p=6 s=2

3(M)

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p=6
d=10 s=2

4(N)

32

p=6
d=10 f=14

s=2
5(O) 50 p=6 d=10 f=14 s=2 6(P) 72 p=6 d=10 7(Q) 98 s=2

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Composición y estructura de los minerales

• La composición y estructura de un mineral depende de reacciones químicas • Elemento:
– Sustancia fundamental con la que se constituye la materia

• Átomo:
– Partícula más pequeña dela materia que retiene las propiedades químicas de un elemento Átomo: Protones (Z+) Núcleo

Neutrones (No)
Electrones (e-)
Átomo de Silicio tomado con un microscopio de fuerza atómica 10-10 m = 0.0000000001 metros

Isótopos
El número de protones es constante en todos los átomos del mismo elemento no así el número de neutrones, por tanto tendrán diferente masa atómica. La variación en elnúmero de neutrones de cada átomo se llama isótopo

Número atómico = Número de protones Masa atómica = Número de protones más número de neutrones
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Reacciones químicas
Son interacciones de los átomos de dos o más elementos en proporciones fijas que producen nuevas sustancias químicas. En la mayoría de los elementos solamente interactúan los del orbital externo.

Un átomo que pierde o ganaelectrones se llama ión Cationes son iones positivos Aniones son iones negativos 13

Reacciones químicas
Algunos elementos tienen una fuerte tendencia a combinarse químicamente compartiendo electrones con el mismo o diferente elemento para adquirir una configuración estable de electrones

Átomos de carbón en diamante
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Átomo

Ión

Modelos de átomos y Iones

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Tabla periódica16

Elementos químicos más abundantes en la corteza continental (Turekian, k. k., 1969)

Elemento 1.- Oxígeno 2.- Sílice 3.- Aluminio 4.- Fierro 5.- Calcio 6.- Magnesio 7.- Sodio 8.- Potasio 9.- Titanio 10.- Hidrógeno 11.- Manganeso 12.- Fósforo

% 45.20 27.20 8.00 5.80 5.06 2.77 2.32 1.68 0.86 0.14 0.10 0.10

Símbolo O Si Al Fe Ca Mg Na K Ti H Mn P

Número Atómico 8 14 13 26 20 1211 19 22 1 25 15

Peso atómico 15.99 28.08 26.198 55.84 40.08 24.30 22.98 59.09 47.90 1.00 54.93 30.97

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Tipos de enlaces

Iónico (90%)

Covalente

Metálico

Van der Waals

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Propiedades relacionadas a tipos de enlaces
Tipo de enlace Propiedad Iónico Covalente Metálico Variable, Generalmente moderado Dureza baja a moderada, alta plasticidad, séctil, dúctil, maleable...