Concetti Chiave
- Il polimorfismo si verifica quando due minerali hanno la stessa composizione chimica ma differenti strutture cristalline, come il diamante e la grafite.
- Il diamante, formato in condizioni di alta temperatura e profondità, è trasparente e duro, con una struttura tridimensionale di legami covalenti tra atomi di carbonio.
- La grafite si forma in condizioni di temperatura e pressione medie, è nera e tenera, con una struttura di piani esagonali legati debolmente.
- L'isomorfismo riguarda minerali con la stessa struttura cristallina ma composizioni chimiche diverse, dove alcuni ioni vengono sostituiti da altri simili in un processo chiamato vicarianza.
- Le olivine rappresentano una serie isomorfa, con la forsterite contenente magnesio e la fayalite ferro, mostrando come variazioni chimiche influenzano la struttura minerale.
Indice
Differenze tra diamante e grafite
Il diamante e la grafite sono due minerali polimorfi, si parla di polimorfismo quando i due minerali hanno la stessa composizione ma con abito cristallino diverso. Entrambi sono costituiti da Carbonio (C) ma diverso è l’ambiente di formazione, il diamante si forma ad alte temperature, ad una profondità superiore a 100 km, è trasparente e duro. La grafite si forma invece a temperatura, profondità, pressione media, è nera, untuosa e tenera.
Struttura atomica del diamante e della grafite
Nel diamante ogni atomo di Carbonio si lega con 4 atomi di Carbonio e si formerà una struttura tridimensionale. Nel caso della grafite un atomo di Carbonio va a legare 3 atomi di Carbonio e si formeranno degli esagoni che si formano su diversi piani. Uniti poi da legami deboli (forze di Van der Walls).
Concetto di isomorfismo nei minerali
Per quanto riguarda l’isomorfismo, in questo caso avremo minerali con la stessa cella ma con composizione chimica diversa. Questa variazione si chiama Vicarianza, cioè alcuni ioni vengono sostituiti da altri ioni che hanno raggio ionico pressoché simile. Per esempio lo ione silocio viene sostituito dallo ione alluminio e allora in seno abdei minerali che si chiamano silicati si verranno a formare gli alluminiosilicati.
Come le olivine, che fanno parte di una serie isomorfa che ha come estremi la forsterite e la fayalite. La prima contiene magnesio e la fayalite ferro. Quando le differenze delle dimensioni sono troppo discordanti vengono chiamati sali doppi.
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