Composicion de minerales

Para definir una especie debemos tener un conocimiento químico, mediante análisis cualitativo y cuantitativo. Con ello podemos establecer la composición química.

Suelen ser complicados, porque los minerales tienen una composición compleja. Como sabemos los minerales suelen formar parte de las rocas. Otras se encuentran en forma nativa, su fórmula será el símbolo químico del elemento que loconstituye. Ej. Au, Hg, S …

Pero normalmente suele estar formado por dos o más elementos. Uno de los más sencillos, es la Galena que es un sulfuro de Plomo (Pb S); la Calcopirita que e un sulfuro de hierro y cobre ( Cu Fe S2 ).

La Blenda está formada por un sulfuro de Zinc, y su fórmula es Zn S, aunque esto está muy simplificado.

Para calcular la fórmula química, tenemos que ver elporcentaje en peso, el peso molecular y las proporciones.

No podemos afirmar que un mineral tiene una determinada composición, porque suele variar.

Composición química de los minerales: análisis químicos y representación gráfica.

Sustitución iónica ó solución sólida: Es el resultado de la sustitución de un ión o grupo de iónico en la estructura. Ej. Esfalerita, el zinc es sustituido parcialmentepor el hierro. Existen varios tipos:

-Solución sólida sustitucional : es la más frecuente. En estos casos un ión A es sustituido por otro B en la misma posición estructural. Los factores que determinan si la sustitución es parcial o total son:

•Tamaño, de los iones, es lo más importante, pues dos elementos se pueden sustituir sólo si sus radios iónicos difieren:

•Solución sólida completa:- 15%

•Sustitución limitada: 15-30%

•Si es >30% es muy difícil que se produzca la sustitución, sólo tendrá lugar si forzamos las condiciones como la temperatura.

•Temperatura, cuanto más elevada sea mayor será el desorden térmico, y por lo tanto menor la rigurosidad de la estructura, por lo que se produce la sustitución con mayor facilidad. Cuando sean menores las temperaturas sólo sesustituirán los iones cuyos radios difieren muy poco. Ej. Feldespato potásico: a altas temperaturas, la cantidad de Na+ que sustituye al K+ es mucho mayor que a bajas temperaturas, pues esta sustitución prácticamente no se produce. Puede producirse un fenómeno de intermezcla pues podemos distinguir el feldespato sódico del potásico a simple vista.

Si un ión monovalente es sustituido por otrodivalente, se necesitan otras sustancias en la estructura para que se mantenga la neutralidad electrónica del mineral. Dentro de una solución sólida sustitucional podemos distinguir:

Solución catiónica, un catión A puede ser sustituido por otro B. Ej. Na Cl -> K Cl

Solución aniónica, un anión X puede ser sustituido por otro Y. Ej. Na Cl -> Na Br

Sustitución Acoplada, en este caso los cationesA²+ es sustituido por otro B³+, debe producirse una sustitución de C+ (monovalente)

2 A ² + B ³ + + C+

Ej. Feldespato plagioclásico, son silicatos alumínicos de Na y Ca, y podemos encontrar ambos extremos de pureza. La sustitución que tiene lugar es acoplada.

Na+ + Si4+ Ca²+ + Al³+

A medida que nos desplazamos, decrece la cantidad de Si4+ por ser sustituido por el Al³+.

Soluciónsólida intersticial: Entre los átomos o iones o grupos iónicos existe una serie de huecos o intersticiones, que pueden ser ocupados por otros iones. En algunas estructuras cristalinas (silicatadas) que poseen canales, pueden alojarse iones o gases, tanto agua en estado gaseoso como Helio. Estos canales pueden estar parcialmente ocupados o no, dando una composición intermedia.

Solución sólida poromisión: se da en los minerales en los que una posición estructural determinada está parcialmente incompleta. Como por ejemplo, la pirrotita o pirrotina. En este mineral, la estructura puede ser descrita como un empaquetamiento hexagonal de S y el Fe ocupa las posiciones octaédricas, es decir, el Fe presenta un número de coordinación 6 con el S. Lo que ocurre es que no todas esas posiciones...