Serie Calcopirita

Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
Departamento de Ciencias de la Tierra

Familia de la Calcopirita; Relación entre la Composición y Estructura Cristalina con las Propiedades Físicas y Químicas de cada Mineral de la Familia

Integrantes:
* Víctor San Martin
* Raúl Aburto
* Rodrigo Orrego

Introducción

Se define un mineral como aquella sustanciasolida, de origen natural e inorgánico, presenta homogeneidad, y tiene además una composición química definida, pero para nada fija, como mas tarde ahondaremos en este trabajo. Los elementos que conforman a los minerales poseen una disposición ordenada de átomos, y esto da como producto el desarrollo de caras; si el mineral ha sido capaz de crecer libremente, puede generar formas geométricascaracterísticas, llamadas cristales.
Desde la prehistoria los minerales han jugado un rol importante en la humanidad, comenzando ya en la edad del cobre, cuando los antiguos bípedos utilizaron las pepitas de elementos nativos para crear armas afiladas; después, en tiempos más avanzados, se utilizaron los cristales de minerales como gemas ornamentales, uso que aun tiene hoy día; y hoy en día además, lamayoría de la gran industria depende directa o indirectamente de los minerales, por lo cual es esencial entender su génesis y sus distintas propiedades en su totalidad.
Nuestro planeta posee una gran cantidad de minerales, cerca de 5000 ejemplares han sido reconocidos y clasificados, todos diferentes entre si. Pero, ¿qué tan diferentes son todos entre sí? La verdad es que si bien hay minerales queposeen una estructura y composición muy distinta a otro, hay minerales que si poseen características en común, por ejemplo un anión. Esta es la clasificación más común para los minerales, la que los separa en clases con respecto a un anión en común, de esta maneras tenernos a los silicatos (SiO2), carbonatos (CO3), a los sulfatos (SO4), a los sulfuros (S), entre otros. Y dentro de estas clasesde minerales tenemos también otra subdivisión que recibe la denominación de grupos.
Como ya dijimos anteriormente, los minerales poseen una composición química definida, pero no fija, porque dependiendo de distintos factores, que son: carga iónica, radio iónico, estructura cristalina del mineral hospedante, temperatura, abundancia del ion sustituyente en la fracción líquida del magma,electronegatividad, puede existir una sustitución iónica, produciendo una alteración en la cantidades relativas de los elementos de la formula.
En este informe nos centraremos en el reemplazo iónico que se produce dentro del grupo de la calcopirita, que es un grupo que pertenece a los sulfuros, por la presencia del Azufre.

Índice

La Familia de la Calcopirita 1
Calcopirita2

Galita 4

Roquesita 6

Sustitución del ión Hierro por los iones Galio o Indio. 8

Relación de las propiedades físicas con la estructura cristalina y composición 9

La familia de la Calcopirita

En el mundo de la mineralogía se han clasificados los minerales en distintas categorías dependiendo de la composición de aquellos, porejemplo existen los óxidos, hidróxidos, haluros, sulfatos, carbonatos, sulfuros entre otros. Este último, contiene a los minerales que poseen azufre como elemento principal, pero también se ha observado que los minerales pertenecientes a los sulfuros, poseen características y composiciones similares, es por esto que estos se han organizado en familias. Un ejemplo de esto es la familia de laCalcopirita, la cual presenta 6 minerales con aspectos similares.
Composicionalmente, todos estos minerales son de la forma ABX2 donde A, B y X varían usando elementos parecidos entre ellos. Así, A puede ser cobre o plata, B variaría principalmente entre hierro, galio e indio, y X podría ser azufre o selenio.
De esta forma, tenemos a la Calcopirita (CuFeS2), Galita (CuGaS2), Roquesita (CuInS2),...