IC Mongibello
Ragalna (Catania)
Noemi Ferro III^ A
anno scolastico 2010-2011
Dove si trovano???
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La crosta terrestre è costituita
da silicio, ossigeno, alluminio,
ferro, calcio, sodio, potassio,
magnesio e altri elementi.
Silicio e ossigeno sono i più
abbondanti e insieme ne
rappresentano più del 75%.
Questi elementi vengono
chiamati minerali, essi sono i
costituenti fondamentali delle
rocce che formano la crosta
terrestre.
Possiamo quindi affermare che:
 La crosta terrestre è essenzialmente costituita
dalle rocce, aggregati naturali di materiali che
si chiamano minerali.
E che:
 I minerali sono sostanze naturali (elementi o
composti), solide e con una composizione
chimica definita e costante; si trovano in
accumuli omogenei più o meno estesi.
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Sono sostanze naturali perché si formano attraverso
processi naturali fisici e chimici;
Sono sostanze solide perché possiedono forma e
volume propri e grandi forze di coesione tra le
molecole, proprietà tipiche dello stato solido (l’unico
minerale liquido è il mercurio);
Sono sostanze omogenee perché hanno
composizione e proprietà uguali in ogni loro parte.
Ogni minerale ha
caratteristiche proprie,
esse dipendono dalla
disposizione di atomi e
molecole che ne formano
la struttura detta reticolo
cristallino che
costituisce la struttura
cristallina dei vari
minerali. I minerali
hanno quindi forme
poliedriche ben precise a
seconda della struttura
cristallina. Fanno
eccezione quei minerali
detti amorfi, poiché
presentano una struttura
disordinata delle
molecole.
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Il diamante ha la
forma di un ottaedro;
quindi, avendo una
struttura con forma
poliedrica non è
amorfo.
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L’opale non ha una
precisa forma
geometrica; quindi è
un minerale amorfo.
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Oggi, si conoscono circa 3000 minerali diversi
che vengono classificati in otto classi, in base
alla loro forma geometrica, alla composizione
chimica, al reticolo cristallino e alle proprietà
fisiche particolari che ciascuno di essi presenta.
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1° classe: elementi
nativi. Minerali
formati da un solo
elemento chimico:
oro, argento, rame,
piombo, ferro, zinco,
carbonio (diamante e
grafite) ecc.
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2° classe: solfuri.
Minerali formati da
vari elementi metallici
combinati con lo
zolfo: galena (piombo
e zolfo), pirite (ferro e
zolfo), cinabro
(mercurio e zolfo) ecc.
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3° classe: alogenuri.
Minerali formati da
vari elementi
combinati con fluoro e
cloro: fluorite (calcio e
fluoro), salgemma
(sodio e cloro) ecc.
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4° classe: ossidi e
idrossidi. Minerali
formati da vari elementi
metallici combinati con
l’ossigeno o con
composti contenenti
ioni OH: quarzo (silicio
e ossigeno), ematite
(ferro e ossigeno),
limonite (idrossido di
ferro) ecc.
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5° classe: carbonati.
Minerali formati da
vari elementi metallici
combinati con il
gruppo carbonico
(CO3): siderite (ferro e
gruppo carbonico),
malachite (rame e
gruppo carbonico)
ecc.
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6° classe: solfati.
Minerali formati da
vari elementi metallici
combinati con il
gruppo solforico
(SO4): celestina
(stronzio e gruppo
solforico), barite
(bario e gruppo
solforico) ecc.
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7° classe: fosfati.
Minerali formati da
vari elementi
combinati con il
gruppo fosforico
(PO4): apatite
(calcio,fluoro, cloro e
gruppo fosforico) ecc.
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8° classe:silicati.
Minerali formati da
vari elementi
combinati con il
gruppo silicico (SiO4):
topazio (alluminio,
fluoro e gruppo
silicico), zircone
(zirconio), mica
(alluminio e gruppo
silicico) ecc.
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Per riconoscere i minerali gli esperti usano
mezzi più o meno sofisticati che richiedono, a
volte, complicate attrezzature da laboratorio.
Ogni minerale però presenta proprietà fisiche
che spesso ne consentono il riconoscimento
anche a occhio nudo.
Esaminiamone alcune...
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Il colore è una
caratteristica ottica dei
minerali; esso però non
è sempre utile per
riconoscere un
minerale, in quanto
alcuni di essi
presentano molte
varietà di colori. Per
esempio il quarzo può
essere rosa, bianco,
viola e giallo. I minerali
che mostrano diversi
colori sono detti
allocromatici, quelli che
ne presentano solo uno
sono detti idiocromatici.
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La lucentezza, la proprietà ottica più rilevante
di un minerale, è la capacità di riflettere la luce.
In base a questa caratteristica, i minerali
possono essere opachi, se non riflettono la luce,
ma la assorbono, e trasparenti, se invece
riflettono la luce.
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Adamantina : tipica
del diamante
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Cerea: tipica
dell’alabastro
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Metallica: tipica dei
minerali metallici
come l’oro, l’argento e
il platino
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Resinosa: tipica dello
zolfo e della tormalina
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Vitrea: tipica del
quarzo
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Grassa: tipica del
turchese
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Madreperlacea: tipica
della mica e del gesso
La durezza è la resistenza che
il minerale presenta alla
scalfittura. In base a questa, i
minerali si possono
classificare secondo la scala di
Mohs ( il nome deriva dal
mineralogista austriaco che la
creò), essa stabilisce 10 gradi
di durezza, ciascuno
caratteristico di un certo
minerale preso come
riferimento. I dieci minerali di
riferimento sono a durezza
crescente e tali che ciascuno è
scalfito da quelli che lo
seguono e scalfisce tutti quelli
che lo precedono.
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Un qualsiasi altro minerale scalfito, ad esempio
dal quarzo, ma non dall’ortoclasio, ha
caratteristiche intermedie fra questi due.
È molto importante conoscere la durezza di un
minerale, perché determina i possibili usi del
materiale stesso: quelli teneri sono usati come
lubrificanti, quelli semiduri come abrasivi,
quelli duri per incidere materiali e quelli
durissimi per tagliare materiali.
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Il processo che ha portato atomi disposti a caso
nella crosta terrestre ad assumere strutture
ordinate fino a formare il reticolo cristallino
tipico dei vari minerali è un fenomeno fisico,
detto cristallizzazione, che avviene in natura in
particolari condizioni ambientali.
Le modalità a secondo le quali può avvenire la
cristallizzazione sono diverse:
Cristallizzazione
per evaporazione
e precipitazione …
... Avviene se, in una
soluzione molto
concentrata, evapora
il solvente e i
minerali in essa
disciolti precipitano
depositandosi sul
fondo secondo la
loro struttura
cristallina. Si
formano per
evaporazione il
salgemma, la calcite
e il gesso.
Cristallizzazione per
raffreddamento …
… avviene nel
magma, che, in
profondità o in
superficie,
incontrando
temperature
inferiori a quella di
fusione, raffredda e
solidifica formando i
vari cristalli.
Cristallizzazione per
sublimazione …
… avviene nella
formazione di quei
minerali che si
trovano nel magma
sotto forma di
vapori. Quando il
magma si raffredda,
i vapori passano
direttamente allo
stato solido
formando i vari
cristalli.