Concetti Chiave
- I minerali sono sostanze solide naturali con una composizione chimica definita e una struttura atomica ordinata; la maggioranza ha una forma precisa.
- La struttura cristallina dei minerali si basa su un reticolo regolare di atomi, formando solidi geometrici con facce, spigoli e vertici, classificati in sette classi di celle elementari.
- I minerali possono essere classificati in base alla loro struttura cristallina, composizione chimica e proprietà fisiche.
- Le proprietà fisiche dei minerali includono durezza, sfaldatura, lucentezza, colore, striscio e densità, con la durezza misurata dalla Scala di Mohs.
- La lucentezza dei minerali varia tra metallica e non metallica, influenzando l'aspetto e la riflessione della luce di ciascun minerale.
Indice
Definizione e caratteristiche dei minerali
Un Minerale è una sostanza naturale solida, con due caratteristiche fondamentali:
• Una Composizione Chimica ben definita;
• Una Disposizione Ordinata e Regolare degli Atomi geometricamente parlando; esistono comunque anche dei minerali amorfi, però sono solo il 10%, dunque il 90% dei minerali presenta una forma ben precisa.
Origine e struttura dei minerali
I Minerali sono in genere di origine inorganica, ma sono considerati minerali anche sostanze come i carboni, gli idrocarburi e l’ambra.
I Minerali che costituiscono la crosta terrestre sono formati dalla combinazione di elementi chimici; alcuni minerali, come l’oro e l’argento, sono formati da un solo tipo di elemento, ma la maggior parte sono il risultato della combinazione di più elementi.
Cristalli e celle elementari
Quasi tutti i Minerali hanno una Struttura Cristallina, cioè un’impalcatura di atomi regolare ed ordinata; da questa struttura si origina la forma esterna del minerale, che viene chiamata Abito Cristallino o Cristallo.
Un Cristallo è dunque un solido geometrico, con facce, spigoli e vertici.
Ogni Cristallo presenta, quindi, una serie di Celle Elementari (ne esistono sette di classi: cubico, tetragonale, ortorombico, monoclino, triclino, esagonale, romboedrico); le celle elementari sono caratterizzate da:
• dimensione degli spigoli (a, b, c)
• ampiezza degli angoli (α, β, γ)
La struttura interna di un cristallo è quindi caratterizzata da una disposizione degli atomi dello spazio.
La struttura tridimensionale che così si realizza viene chiamata reticolo cristallino.
Con la Diffrazione a Raggi X si possono esaminare le celle elementari o anche attraverso microscopi stereoscopici.
Classificazione e proprietà fisiche
Un Minerale è classificabile in base a:
1. Struttura Cristallina;
2. Composizione Chimica (solfuri, ossidi, idrossidi, alogenuri, fosfati, solfati, carbonati, silicati);
3. Proprietà Fisiche.
• Durezza: è la proprietà di resistere all’abrasione o alla scalfittura.
Viene calcolata in base alla ‘Scala di Mohs’, una successione di 10 minerali, ciascuno dei quali è in grado di scalfire il minerale che lo precede nella scala e viene scalfito dal minerale che lo segue.
Il numero 1 è il Talco, il 10 il Diamante ed il 6 l’Ortoclasio.
• Sfaldatura: è la tendenza di un minerale a rompersi per urto su una superficie.
• Lucentezza: misura il grado in cui la luce viene riflessa; si distingue in ‘metallica’ (tipica di sostanze che risultano opache, come la pirite) e ‘non metallica’ (tipica dei corpi più o meno trasparenti, come il quarzo o l’ametista).
• Colore: può essere costante nei minerali Idiocromatici, mentre variare nei minerali Allocromatici, ossia che presentano colori diversi a seconda delle impurità.
• Striscio: capacità di lasciare un colore su una superficie su cui vengono strisciati.
•Densità: massa per unità di volume (in kg/m3); dipende dall’addensamento di atomi nel reticolo e anche dalla pressione.
Domande da interrogazione
- Quali sono le caratteristiche fondamentali di un minerale?
- Come si forma la struttura cristallina di un minerale?
- Quali sono le proprietà fisiche principali dei minerali?
- Come si misura la durezza di un minerale?
Un minerale è una sostanza naturale solida con una composizione chimica ben definita e una disposizione ordinata e regolare degli atomi.
La struttura cristallina si forma da un'impalcatura di atomi regolare ed ordinata, che determina l'abito cristallino o cristallo del minerale.
Le proprietà fisiche principali includono durezza, sfaldatura, lucentezza, colore, striscio e densità.
La durezza si misura con la Scala di Mohs, che classifica i minerali da 1 a 10 in base alla loro capacità di scalfire altri minerali.
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