Resumo - Mineralogia

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Mineralogia: a ciência que estuda os minerais, substâncias inorgânicas sólidas e naturais que 
possuem composição química definida e uma estrutura cristalina ordenada. A mineralogia lida com a 
identificação, descrição, classificação e origem dos minerais, bem como suas propriedades físicas, 
químicas e ópticas. Ela também está relacionada com outras áreas da geologia, como a petrologia e 
a geoquímica. 
 
Para os minerais, seu estado físico mais comum é o sólido. Alguns autores sugerem que a água 
também seria classificada como mineral. A água, ao ser congelada, adquire forma cristalina, 
possuindo propriedade básica de um mineral. Porém, sabemos que: um MINERAL é toda substância 
natural, sólida e inorgânica que possui composição química determinada e apresenta propriedades 
morfológicas e físicas características. Ou seja, a água não seria um mineral, pois em seu estado 
natural (líquido) não possuiria características de um mineral. 
 
Dessa maneira, um mineral será somente classificado como tal, se seguir as seguintes condições: • 
Ser naturalmente formado. 
● Ser sólido. 
● Ser de origem inorgânica. 
● Composição química específica; 
● Estrutura cristalina 
 
Propriedades dos minerais: 
● Hábito: Forma como é encontrado na natureza, ou seja, que sua estrutura de átomos (o 
arranjo espacial 
○ Prismático – os minerais que são cristais são normalmente constituídos por prismas. 
Esses prismas podem receber adjetivos que nos ajudam a caracterizar e identificar 
os mesmos, tais como colunares (prismas mais alongados), aciculares (muito 
alongados e finos), fibrosos (mais finos ainda, como um fio de cabelo), tabulares 
(achatados), laminares (alongados e achatados), escamoso (escamas), entre outros. 
○ Cúbico, octaédrico, dodecaédrico, romboédrico – os minerais apresentam a forma 
geométrica citada. 
○ Micáceo – cristais de forma tubular formados por placas finas. 
● Cor: Quando o mineral apresenta mais de uma cor (variar a coloração), é chamado de 
alocromático. Já os minerais que apresentam a mesma coloração são chamados de 
idiocromáticos. 
● Risca: A risca, ou também conhecida como traço do pó do mineral, nos ajuda a identificar a 
coloração, quando a identificação da sua coloração externa não é possível. Minerais que têm 
coloração externa idêntica podem possuir coloração de risca completamente distinta, 
diferenciando assim os minerais. 
● Brilho: O brilho de um mineral pode ser definido como a quantidade e qualidade da luz 
refletida pela superfície do mineral. 
○ Brilho metálico: esse tipo de brilho mostra a aparência de uma superfície brilhante 
que normalmente materiais metálicos possuem. São bastante refletoras. 
○ Brilho não metálico: esse tipo de brilho é proveniente de uma substância do tipo 
transparente, sem o brilho metálico definido anteriormente 
● Clivagem: É a característica dos minerais se partirem na forma de planos ou já estarem 
disponíveis na forma de planos, conforme as direções onde a estrutura é mais fraca 
● Dureza: A dureza pode ser definida como a resistência que o mineral oferece ao ser riscado 
por outro mineral ou objeto. 
○ A dureza do mineral irá depender da estrutura em que os átomos estão ligados e da 
força dessas ligações químicas. Quanto maior for a força da ligação, mais duro é o 
material. Essa propriedade do material é investigada por diferentes tipos de 
indústrias que utilizam um determinado tipo de mineral, visto que esse valor irá 
proporcionar uma ideia do desgaste deste mineral ao ambiente em que ele se 
encontrará. 
○ 
● Densidade: indica o número de vezes que o mineral que está sendo analisado é mais pesado 
que o mesmo volume de água, a 4ºC. Por exemplo, se um mineral tem densidade 3, isso 
significa que ele pesa três vezes mais que o mesmo volume de água. 
● 
● Porosidade : Pode ser definida como a característica da rocha em conter espaços vazios na 
sua estrutura. A quantidade de espaços vazios vai depender do tipo de rocha. A rocha 
sedimentar, por exemplo, possui grandes poros antes da cimentação. Conforme o 
acondicionamento das camadas se dá, a porosidade diminui. 
 
● Permeabilidade: Facilidade que a água apresenta de percorrer a estrutura da rocha, através 
dos seus poros que são conectados 
● Tenacidade: A tenacidade está relacionada com a capacidade de o mineral resistir à quebra, 
esmagamento, a ser rasgado ou ainda dobrado. de de o mineral resistir à quebra, 
esmagamento, a ser rasgado ou ainda dobrado. Quebradiço: mineral que se rompe com 
muita facilidade. 
○ Maleável: mineral pode ser transformado em lâminas. 
○ Séctil: aceita ser cortado por uma lâmina de aço. 
○ Dúctil: pode ser feito na forma de fios. 
○ Flexível: pode ser curvado, sem retornar à forma original depois de cessar a força 
aplicada. 
○ Elástico: pode ser curvado, retornando à forma original depois de cessar a força 
aplicada 
Ligações metálicas apresentam ductibilidade, sectilidade e maleabilidade por conta da característica da ligação (Lembre-se: 
ligação metálica pode ser caracterizada pelo modelo de mar de elétrons, onde os cátions metálicos estão rodeados de elétrons 
livres). Ao ser aplicada uma força sobre essa estrutura, como há elétrons livres, ocorre o rearranjo da estrutura e a presença 
da tenacidade 
 
Classes: 
 
● ELEMENTOS NATIVOS: possuem em sua estrutura arranjos de átomos de um único 
elemento químico, ou ainda por soluções sólidas de elementos afins. 
○ Elementos nativos metálicos: baixa dureza, alta maleabilidade, ductibilidade 
e em alguns casos, sectilidade. Como possuem características semelhantes 
aos metais, também possuem boa condução de calor e eletricidade, baixo 
ponto de fusão e brilho metálico característico. 
○ Elementos nativos semimetálicos: são compostos de arsênio (As), antimônio 
(Sb) e bismuto (Bi), podendo ser agrupados no grupo do arsênio. O tipo de 
ligação envolvida nesse tipo de mineral está entre a metálica e a covalente, 
uma vez que os elementos que compõem este tipo de mineral também o 
apresentam de característica intermediária. Esse tipo de ligação fornece 
baixa tenacidade, condutividade elétrica e térmica quando comparado aos 
metais 
○ Elementos nativos não metálicos: estão dentro desse grupo minerais que 
possuem carbono (na forma de diamante ou grafite) e enxofre (S). A forma 
como os átomos estão ligados e o tipo de ligação química envolvida são 
muito diferentes, embora possuam a mesma composição química, ou seja, o 
mesmo elemento químico formador do mineral. 
● SULFETOS E SULFOSSAIS: Fórmula molecular: XmZn, onde X representa um 
elemento metálico e Z o não metálico, e os subíndices m e n a quantidade 
respectiva de cada elemento. 
○ Os sulfossais ocorrem quando elementos como arsênio (As), selênio (Se) e 
telúrio (Te) ocupam o lugar do enxofre formando um sal duplo, como a 
energita (Cu3 AsS4). A diferença de sulfetos para sulfatos é o estado de 
oxidação do enxofre. Quando o enxofre é S2- é denominado sulfeto e S6+ é 
denominado sulfato (SO)42- 
● ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS: Os óxidos são caracterizados como um grupo de 
minerais em que os metais se combinam com o oxigênio. Como características 
gerais, esta classe tem relativamente dureza e densidade altas e com várias 
espécies refratárias, ou seja, resistência à alta temperatura. As ligações químicas 
nesses minerais são normalmente iônicas, de elevada força. 
○ . Os metais que fazem essa ligação com oxigênio são basicamente o ferro, 
cromo, manganês, urânio, estanho e enxofre 
● CARBONATOS: Os minerais desta classe são compostos da classe inorgânica, com 
ligações iônicas entre um metal ou semimetal com o ânion carbonato (CO3 2-) 
● HALOGENETOS: Esta classe de minerais possui como um de seus componentes 
um elemento do grupo 17 da tabela periódica (halogênios). Esse elemento será o 
único ânion ou será o ânion principal da estrutura. 
○ Por apresentarem sete elétrons na camada de valência, necessitam apenas 
de mais um elétron para atingir a estabilidade eletrônica. Dessa maneira, 
formam ânions devalência -1, facilmente polarizáveis. Este, ao se combinar 
com um cátion TÓPICO 3 | CLASSES 47 de raios maiores e de baixa 
valência, como os metais alcalinos, possui as seguintes propriedades: Alto 
grau de simetria, dureza baixa, ponto de fusão relativamente alto e baixa 
condutividade térmica e elétrica no estado sólido. 
○ Quando o raio do cátion é menor, e, portanto, mais polarizável, a ligação 
adquire um caráter mais covalente, permitindo menor simetria de ligação. 
● FOSFATOS, ARSENIATOS E VANADATOS: Os minerais desta classe possuem em 
sua estrutura o íon fosfato (PO4 2-) ou o íon arseniato (AsO4 3-) ou o íon vanadato 
(VO4 3-). Esses íons estão em uma mesma classe, pois os elementos P, As e V 
podem se substituir nas estruturas minerais. Um exemplo dessas substituições é a 
seguinte série: 
Pb5 (PO4 )3 Cl (fosfato) → Pb5 (AsO4 )3 Cl (arseniato) → Pb5 (VO4 )3 Cl 
(vanadato). 
 
SILICATOS: são o maior e mais distribuído grupo de minerais na superfície da Terra. São os 
principais minerais formadores de rocha, compreendendo até 90% da composição da crosta 
terrestre. A unidade fundamental que os compõe são os tetraedros de sílica, SiO4, juntamente com 
outros elementos como alumínio, ferro, magnésio, sódio e potássio. Alguns exemplos 
comuns de silicatos incluem o quartzo, feldspato, mica, olivina, piroxena, anfíbola e zeólitas. 
A fórmula geral dos silicatos está representada como XmYn(ZpOq)Wr, que é o resultado do 
comportamento dos arranjos de sílica com os diferentes íons disponíveis na crosta (que podem 
apresentar coordenações diferentes por causa do seu tamanho e sua carga). 
 
● Nesossilicatos: Os tetraedros de sílica 
permanecem isolados, não há 
compartilhamento de oxigênios com 
outros tetraedros ((SiO4)4-). 
● Sorossilicatos: Tetraedros unidos em 
duplas isoladas, compartilhando um 
único oxigênio ((Si2O7)6-). 
● Ciclossilicatos: Cada tetraedro compartilha dois oxigênios formando anéis de três, quatro ou 
seis tetraedros ((Si6O18)12-). 
● Inossilicatos: São os silicatos que formam cadeias infinitas, estas podem ser simples 
(compartilhando dois oxigênios para cada tetraedro, numa linha) ou duplas (possuem 
tetraedros compartilhando tanto dois como três oxigênios, formando uma cadeia de 
anéis).Têm como unidades básicas (Si2O6)4- nas cadeias simples e (Si4O11)6- nas duplas. 
● Filossilicatos: Cada tetraedro de sílica compartilha três dos seus oxigênios com os tetraedros 
adjacentes, formando planos ((Si2O5)2-). 
● Tectossilicatos: Sendo os silicatos de maior grau de polimerização, os tetraedros de sílica 
compartilham todos os oxigênios obtendo um arranjo tridimensional altamente coesivo 
((SiO2)0). 
A acidez dos silicatos é geralmente determinada pela quantidade de íons hidrogênio (H+) 
que podem ser liberados quando o silicato é colocado em uma solução ácida. Essa acidez é 
medida pelo valor de pH da solução resultante. 
 
Os silicatos podem ser classificados em três categorias com base em sua acidez: 
 
1. Silicatos ácidos: Esses silicatos são altamente ácidos e liberam muitos íons hidrogênio 
quando colocados em uma solução ácida. Exemplos incluem o ácido silícico e os silicatos 
de alumínio. 
 
2. Silicatos neutros: Esses silicatos não são muito ácidos ou básicos e não liberam muitos 
íons hidrogênio quando colocados em uma solução ácida ou básica. Exemplos incluem o 
quartzo e os feldspatos. 
 
3. Silicatos básicos: Esses silicatos são relativamente básicos e liberam íons hidroxila (OH-) 
quando colocados em uma solução ácida. Exemplos incluem os silicatos de cálcio e 
magnésio. 
 
A classificação da acidez dos silicatos é importante em muitas áreas da química e geologia, 
incluindo a análise de solos, a compreensão da formação de rochas e minerais, e a 
pesquisa em materiais de construção e tecnologia de semicondutores. 
 
Cristalografia: ciência que tem como foco o estudo de como os átomos estão arranjados dentro da 
estrutura cristalina. É uma área da ciência que estuda tanto os cristais naturais quanto os 
sintetizados pelo homem. 
 
- Sólido cristalino: a palavra cristal vem do grego krustallas, que signifi ca solidifi cado por 
resfriamento. É um sólido que possui uma estrutura extremamente organizada em um padrão 
periódico (que se repete) em todas as direções. 
- Sólido semicristalino: é um sólido que possui duas regiões distintas, uma em que apresenta 
comportamento cristalino (região cristalina = regularidade de arranjo) e outra em que 
apresenta comportamento amorfo (região amorfa = irregularidade de arranjo). 
- Sólido amorfo: é um sólido que não apresenta regularidade de arranjo de átomos no interior 
de sua estrutura, como o vidro. 
- 
A pequena parte que se repete dentro da estrutura cristalina é chamada de célula unitária, ou seja, ela é a menor parte 
do cristal que mantém as propriedades originais. A união de inúmeras células unitárias forma uma rede ou retículo 
cristalino, que possui um arranjo espacial bem determinado e semelhante a qualquer outro ponto do retículo. 
Estrutura da célula unitária: 
Utilizarmos seis parâmetros de rede: três axiais (a, 
b e c), que correspondem aos comprimentos de 
cada lado da forma, que inicia de um dos vértices 
da figura e termina no próximo, e três angulares 
(α, β e γ), que evidenciam o ângulo formado entre 
os eixos. 
Cada unidade de repetição é chamada de célula unitária e o conjunto de 
repetição é chamado de retículo cristalino. 
 
 FORMAÇÃO DOS MINERAIS E OCORRÊNCIA 
 
Uma vez definidas as três condições básicas de formação, o 
cristal pode ser formado a partir de três diferentes maneiras 
- A partir de uma solução: Ao prepararmos uma solução 
supersaturada e deixarmos acontecer uma evaporação lenta e 
gradual, perceberemos que os cristais são formados 
lentamente. 
- A partir de uma substância fundida: envolve sempre 
uma mudança de estado físico da substância. 
- A partir de um gás(menos comum): O fator crucial 
para a formação deste tipo de cristal é a diminuição da temperatura lenta, que faz com que 
as moléculas do gás possam se unir para iniciar o processo de formação do sólido cristalino 
 
FATORES QUE INFLUENCIAM A ESTRUTURA CRISTALINA 
A formação dos cristais é basicamente definida pela constituição e condições de temperatura e 
pressão do ambiente em que o cristal é formado. A velocidade de resfriamento e as condições de 
intemperismo do ambiente (ambiente químico) também contribuem nesta influência. 
 
Sólidos cristalinos possuem uma propriedade chamada de piezoeletricidade, sendo a 
capacidade de gerar corrente elétrica quando ocorre pressão mecânica sobre o sólido. 
 
 
Grupo I: Neste grupo estão os cristais com células unitárias cúbicas. 
Grupo II: Neste grupo estão os cristais com células unitárias tetragonais, hexagonais e trigonais. 
Grupo III: Neste grupo estão os cristais com células unitárias ortorrômbicas, monoclínicas e 
triclínicas.