Sistemática de minerales

Transcripción

1 Sistemática de minerales

2 Sistemática de minerales Se basa en los aniones o grupos aniónicos Los minerales del mismo grupo aniónico: suelen tener propiedades similares suelen aparecer juntos

3 Metales nativos Son cercanos en la clasificación periódica de los elementos y sus propiedades químicas son semejantes. En particular son todos lo suficientemente inertes como para poder encontrarse en estado elemental en la naturaleza. Los del grupo del oro (oro, plata, cobre) son más bien blandos, maleables, buenos conductores del calor y la electricidad, tienen puntos de fusión más bien bajos y brillo metálico; el platino es más duro y tiene punto de fusión alto. Oro

4 Metales nativos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Oro Au ,28 Aparece en filones hidrotermales, donde fue depositado por soluciones minerales que lo contenían, junto con cuarzo, con pirita y otros sulfuros. En la superficie terrestre los sulfuros con los que se encuentra el oro se oxidan y lo liberan, pudiendo ser arrastrado por las aguas y acumularse en los lechos de los ríos en depósitos llamados placeres. El oro se emplea usos ornamentales, instrumentos científicos, patrón monetario, etc... Plata Ag ,5 El origen primario de los yacimientos de plata son depósitos hidrotermales, en los que puede encontrarse asociada a distintas combinaciones de minerales, en particular sulfuros. La mayor parte de la producción de plata procede no de su estado elemental sino de sulfuros y sulfosales de este metal (Acantita Ag2S...) Se emplea para emulsiones fotográficas, plateado, equipos electrónicos, y usos ornamentales.

5 No metales nativos Enlace covalente Azufre

6 No metales nativos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Azufre S Diamante C Se encuentra en los cráteres volcánicos, donde se ha depositado de los gases emanados por las fumarolas. Se forma en medios anaerobios (zonas pantanosas) a partir de restos orgánicos, por la acción de bacterias especializadas. El diamante aparece en depósitos aluviales, debido a su naturaleza química inerte, su gran dureza y su alto peso específico (3.51). Se han hallado también en ciertas rocas peridotitas, llamadas kimberlitas. Esta roca se da en cuerpos intrusivos con forma de tubo vertical que se llaman chimeneas o pipes. Se aplica en agricultura como acaricida y fungicida. Se emplea también para la obtención de ácido sulfúrico, la fabricación de pólvora, caucho, etc. En los suelos bien drenados se oxida para dar ácido sulfúrico, bajando el ph del suelo. Por ello se emplea como enmienda para bajar el ph de los suelos básicos Este efecto aparece también al drenarse zonas pantanosas en las que se acumuló azufre, alcanzándose en ocasiones niveles de ph tan bajos que impiden el desarrollo de la vegetación. Se emplea en la industria para cortar el vidrio, en forma de polvo fino para pulir diamantes y otras gemas, en discos impregnados de diamante para cortar rocas y materiales duros, en brocas y taladros para sondeo minero, etc. El diamante es la gema más importante. Su valor se basa en la dureza y el brillo. Las más valiosas son las incoloras o

7 Si el aporte de materia orgánica es elevado, además se acumulan sustancias carbonosas Procesos de respiración anaerobia zona pantanosa Distintas bacterias anaerobias producen: -2 + Acetato + SO4 + 3H 2CO2 + H2S + 2H2O HCO3- + 4H2 + H+ CH4 + 3H2O NO3- + 2e- + 2H+ NO2- H2O

8 Azufre El azufre y los compuestos azufrados, en presencia de oxígeno: S + O₂ SO₂ SO₂ + ½O₂ SO₃ SO₃ + H₂O H₂SO₄ Lluvia ácida: acidificación del agua de lluvia en áreas de emisiones industriales de SO₂ excesivas, por combustión de carbón, que se forma a partir de acumulaciones de materia orgánica también en zonas pantanosas zona pantanosa La acumulación de azufre y compuestos azufrados provoca acidificación de los suelos de regiones pantanosas si se desecan

9 Sulfuros Son blandos y poco resistentes a la meteorización Tienen temperaturas de formación bajas, y se concentran en los filones Los sulfuros constituyen una importante clase de minerales, ya que comprende la mayoría de las menas (los minerales de los que se extraen los metales). Son opacos o con índices de refracción elevados Galena

10 Sulfuros Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Galena PbS Se encuentra en filones, asociada a blenda, pirita, otros sulfuros, dolomita, calcita y cuarzo, conteniendo a menudo plata, por lo que se explotan como mena de este metal. Se emplea como fuente de plomo y de plata. El plomo metálico se emplea en los acumuladores eléctricos y en la producción de tubos, láminas y perdigones. Pirita FeS Es el sulfuro más común y extendido, encontrándose en rocas ígneas, sedimentarias, metamórficas de contacto y filones hidrotermales. Por el elevado contenido de azufre, no se emplea como mena del hierro más que en aquellos países que no tienen yacimientos de menas de óxido de hierro. Principalmente se usa para producción de azufre y sulfato

11 Óxidos Minerales duros, densos, de altos puntos de fusión, resistentes a la meteorización En este grupo se encuentran varios minerales de gran importancia económica, como hematites y magnetita (minerales de hierro), cromita (de cromo), pirolusita (de manganeso), casiterita (de estaño),... Casiterita

12 Óxidos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Corindón Al2O3 9 4 Sólo se forma a altas temperaturas y en medios deficitarios en sílice. Por su dureza, a veces se concentra en los aluviones, procediendo de placeres la mayor parte de las gemas de calidad. Se emplea como gema y como abrasivo (esmeril). Oligisto Fe2O El oligisto es un mineral que se puede encontrar en rocas volcánicas, metamórficas e ígneas. Sin embargo, las grandes acumulaciones que se requieren para la explotación comercial de un yacimiento son de origen sedimentario. Es la mena más importante del hierro. Magnetita Fe3O Se puede encontrar en todas las rocas ígneas, en proporciones variables, llegando en algunos casos a ser el principal constituyente de la roca. Se emplea como mena del hierro.

13 Óxidos Magnetita

14 Hidróxidos Menos duros y de menor densidad que los óxidos Aparecen como productos de la meteorización Rocas residuales Rocas de precipitación Fe Al Ti Si FeO(OH) Al(OH)₃ TiO₂ Al₂[Si₂O₅](OH) Na K Ca Mg Mn NaCl KCl CaCO₃ ó CaSO₄ CaMg(CO₃)₂ MnO₂

15 Hidróxidos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Gibbsita Al(OH) Aparece formando rocas residuales de origen tropical junto con boehmita y diáspora. Son la bauxita (predominando la boehmita) y la laterita (predominando la gibbsita). A veces tienen valor como fuentes de aluminio y hierro. Goethita FeOOH La goetita es uno de los minerales más frecuentes. Se forma en medios oxidantes a partir del Fe producto de la meteorización de los minerales que contienen hierro. El hierro se encuentra en los suelos en forma de goetita y limonita, dándoles tonalidades amarillentas y rojizas.

16 Suelos residuales: lateritas Gibbsita y Goethita

17 Haluros Son los minerales en los que el anión predominante es un halógeno: Cl-, Br-, F- y I-. Estos aniones son grandes y electronegativos y dan con los cationes de tamaño medio y baja carga enlaces iónicos de perfecta simetría cúbica (NaCI, KCI). Con cationes de menor tamaño o mayor carga los enlaces tienden a una cierta covalencia, dando estructuras menos simétricas en las que se suele incluir agua e hidroxilos (KMgCl3 6H2O). Rocas residuales Rocas de precipitación Fe Al Ti Si FeO(OH) Al(OH)₃ TiO₂ Al₂[Si₂O₅](OH) Na K Ca Mg Mn NaCl KCl CaCO₃ ó CaSO₄ CaMg(CO₃)₂ MnO₂

18 Haluros Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Halita NaCl Silvina KCl Los depósitos de sal se han formado por desecación de lagos salados y lagunas cercanas al mar. Se extrae de yacimientos de sales sólidas o del agua de lagos salados. La mayor solubilidad de la silvina permite su separación del resto de sales. Se emplea como condimento y en la preparación y conservación de alimentos. Como fertilizante potásico se emplea directamente en forma de cloruro, o para producir sulfato potásico.

19 Carbonatos Son compuestos del anión carbonato con cationes divalentes (Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Pb, Ba). En presencia ácidos se vuelven inestable y se descomponen dando dióxido de carbono y agua, con efervescencia. Los carbonatos, y en particular la calcita, son muy abundantes en las rocas sedimentarias.

20 Composición de caparazones y esqueletos Algas Protozoos Esponjas Celentere os Briozoos Anélidos Moluscos Artrópodo s Braquiópodos Equinodermos Vertebrad os Carbonat os Calcita Aragonit o Sílice Fosfato s Hidroxiapatito + + Fosfato + calcita + + Oxidos de hierro + + Sulfatos +

21 Carbonatos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Calcita CaCO El origen de la calcita de las rocas sedimentarias es, en gran parte, la deposición en grandes espesores de caparazones y esqueletos calcáreos de animales marinos, y, en pequeña proporción, la precipitación química de carbonato cálcico. La calcita se usa para la obtención de cal y cementos. Las calizas trituradas se incorporan a los suelos ácidos para corregir su ph. Dolomita CaMg(CO3) Aparece en masas rocosas extensas formando las calizas dolomíticas y las dolomías.

22 Carbonatos

23 Nitratos La principal característica del grupo es la solubilidad. Esto se debe a que el enlace N-O es muy fuerte, lo cual va en detrimento de la energía del enlace del O con el catión

24 Nitratos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Nitro KNO Se encuentra en forma de costras finas, como eflorescencia en la superficie de muros, rocas, suelo de cuevas... Los nitratos son la principal forma móvil del nitrógeno en los suelos, en la que las plantas adquieren del suelo el N.

25 Sulfatos Son minerales secundarios, originados por la desecación de masas de agua salada. Rocas residuales Rocas de precipitación Fe Al Ti Si FeO(OH) Al(OH)₃ TiO₂ Al₂[Si₂O₅](OH) Na K Ca Mg Mn NaCl KCl CaCO₃ ó CaSO₄ CaMg(CO₃)₂ MnO₂

26 Sulfatos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Anhidrita CaSO Aparece en capas, en depósitos evaporíticos, asociada a yeso, depósitos de sal y calizas. Yeso CaSO4.2H2O Es un mineral frecuente en los depósitos sedimentarios, muchas veces formando capas gruesas. Cristaliza en los depósitos evaporíticos, siendo el primer mineral que precipita en estas condiciones. El yeso se emplea principalmente en la producción de escayola. En la agricultura se aplica en la recuperación de suelos salinos y sódicos.

27 Yeso

28 Fosfatos Fuente del elemento nutriente fósforo No tienen procesos de concentración primarios

29 Fosfatos Mineral Fórmula Dureza Densida d Origen Importancia Apatito Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) Los yacimientos más explotados son depósitos sedimentarios llamados fosforitas, que contienen apatito formado a partir de restos óseos de El apatito se usa como fuente de fosfato para fertilizantes.