OBSERVACIÓN DE MINERALES

Integrantes: Alejandro Martinez

Cesar Augusto Martinez Sandra Rivera Cruz

Erendira Valenzuela Martinez

Grupo: 508Química III

OBJETIVOS

Observar y percibir las características de un mineral

Calcular la densidadEncontrar las diferentes formas geométricas del mineralEncontrar las diferencias de colorObservar la raya del mineralObservar el magnetismo de los mineralesObservar la dureza de los mineralesPercibir la composición química de los minerales

HIPÓTESIS

Sabiendo cuales son algunas de las propiedades de los minerales, comprobar por medio de distintos procedimientos, por nosotros mismos observar cada una de estas propiedades como lo son la raya, la dureza, la densidad, cristalografía y magnetismo.

LOS MINERALES

Los minerales están constituidos por materiales sólidos, naturales e inorgánicos, formados a partir de magma o de la alteración de minerales ya existentes. Por tanto, cada uno tiene una estructura química que depende de su composición, y unas propiedades físicas definidas.En cuanto a la estructura química:Los minerales tienen sus átomos ordenados, formando una celda unidad o celdilla elemental que se repite en su estructura interna, y que da lugar a formas geométricas determinadas, no siempre visibles a simple vista.

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES

Metalíferos Formados a partir del magma, son mena de metales. Son minerales metalíferos: cobre y plata nativos, oligisto, limonita, magnetita, pirita, casiterita, escalerita o blenda, bauxita, calcopirita, malaquita, azurita, pechblenda, cinabrio.

No metalíferos

Silicatos, minerales cuyo componente principal es el sílice. Se forman a partir del magma que sube desde la Astenosfera. Son minerales: olivino, almadía, augita, eclógica, hornablenda, talco, biotita, moscovita, cuarzo, ortosa (feldespato), albita y anortita (plagioclasas), arcillita.

Sales minerales: formados a partir de sales que precipitan cuando se evapora el agua de mares y océanos, o de la recristalización de otros minerales. Son minerales formados por precipitación: calcita, magnesita, halita, silvina, yeso, anhidrita. Halita

Otros componentes (nativos no metales, carbonatos y haluros): formados a partir del magma o por recristalización: fluorita, azufre, grafito, calcita, aragonito, apatito. Fluorita azufre halita

PROPIEDADES DE LOS MINERALES

Hay minerales que son extraídos y utilizados para aprovechar sus componentes químicos porque las propiedades de éstos son útiles para la industria. El estudio de las propiedades características de los minerales nos permite identificarlos y clasificarlos. Una vez conocidas las propiedades de un mineral, podemos saber de cual se trata usando guías o llaves dicotómicas.Entre las características básicas que debemos conocer de un mineral se encuentran las siguientes:

Químicas: disolución, reacción con ácidos.

Físicas:• Densidad• mecánicas: dureza y tenacidad (fragilidad, ductilidad,

maleabilidad, plasticidad) y tipo de rotura.• Ópticas: brillo, color visible, color de la raya, refringencia,

luminiscencia.• Eléctricas y magnéticas: conducción electricidad,

piezoelectricidad, piroelectricidad, imantación.• Otras: sabor, olor, radiactividad.

CRISTALOGRAFIA

Las celdas unidad forman cristales que se agrupan y forman una estructura de red o malla cristalina. Los cristales que constituyen minerales se forman, normalmente, con gran lentitud. Cuanto más lenta es su formación, más ordenadas se encuentran sus partículas y, por tanto, mejor es la cristalización.Los cristales se forman o crecen según unos ejes o planos de simetría. Los sistemas cristalinos agrupan a las 32 clases de simetría que puede tener un cristal.

DUREZA

1. Dureza: es la resistencia que presenta el mineral cuando se raya. Se ordenan según la escala de Mohs. En la práctica:• Si se ralla con la uña (2,5), se dice que es blando.• Si se ralla con acero (5,5), se dice que es duro.• Si no se ralla con acero se dice que es muy duro.Escala de Mohs según la dureza de los metales empezando del menos duro al mas duro:

ESCALA DE MOHS

1. Talco2. Yeso3. Calcita4. Fluorita5. Apatito6. Ortosa7. Cuarzo8. Topacio9. Corindón10. Diamante

BRILLO

Brillo: es el grado de reflexión de la luz cuando incide sobre el mineral. Puede ser:• Metálico. Galena.• No metálico: (vítreo,

adamantino, nacarado, resinoso, terroso..).

galena

RAYA

Color de la raya: el que presenta el mineral cuando se pulveriza. Puede coincidir o no con el color exterior del mineral.Ejemplo de la raya

COLOR

Color: el que presenta el mineral. Puede ser:• Constante (idiocromático). Azufre.• Variable (alocromático). Puede tener impurezas.

Cuarzo

TIPOS DE ROTURA

Tipos de rotura: a la que tiende el mineral. Puede ser:• Fractura: el mineral se rompe al azar o con

diferentes formas: irregular, terrosa, concoidea, fibrosa.

• Exfoliación: cuando en la rotura se produce alguna cara plana. Biotita.

DENSIDAD

Densidad o peso específico: es la relación entre la masa del mineral y su volumen. ρ = M / V

OTRAS PROPIEDADES

• Solubilidad: capacidad para disolverse en líquidos, normalmente, en agua.

• Reacción con ácidos (vinagre, clorhídrico...). La calcita desprende burbujas de CO2.

• Imantación: La magnetita es un imán natural.

PROCEDIMIENTO

PARTE 1. Cuestionario ROCAS¿Qué son las rocas?  Son agregados naturales que se presentan en nuestro planeta en masas de grandes

dimensiones. Están formadas por uno o más minerales o mineraloides.Al observar las rocas ¿se ven Homogéneas o heterogéneas? Si las rocas están compuestas por un solo mineral y tienen un aspecto uniforme es

homogéneo. Si las rocas están compuestas por dos o más minerales y su aspecto no es uniforme es

heterogéneo. ¿Cómo se clasifican? ÍGNEAS: formadas a partir del enfriamiento de rocas fundidas (magmas). Los magmas pueden

enfriar de manera rápida en la superficie de la Tierra mediante la actividad volcánica o cristalizar lentamente en el interior, originando grandes masas de rocas llamadas plutónicas. Cuando cristalizan en grietas de la corteza forman las rocas ígneas filonianas.

METAMÓRFICAS: formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse, han estado sometidas a grandes presiones y temperaturas y se han transformado.

SEDIMENTARIAS: formadas en zonas superficiales de la corteza terrestre a partir de materiales que se depositan formando capas o estratos. Son detríticas si se originan a partir de trozos de otras rocas. Químicas y orgánicas si se forman a partir de precipitación de compuestos químicos o acumulación de restos de seres vivos.

PARTE 2 OBSERVACIÓN DE MINERALES

Material: microscopio estereoscópico, caja con 7 muestras de minerales.

¿En la naturaleza los minerales se encuentran puros? Si, ya que los minerales no están fabricados. Dejarían de ser naturales solo si después se

les hace una aleación o un cambio en su estructura. Al observar los minerales a simple vista, al microscopio. Encontraste diferencias? No, solo que con el microscopio pudimos observar más de cerca la estructura del mineral,

su color y pudimos encontrar su cristalografía.¿Encuentras diferencias de formas geométricas? Todos los minerales tienen diferentes formas geométricas, solo algunos tienen su forma

geométrica iguales como el yeso, olivino y cuarzo que tenían una cristalografía trigonal. El color de los minerales también variaban algunos eran color oro como la pirita, verde que fue el color que mas se presento en nuestros minerales, café/gris y uno era transparente que es el cuarzo.

¿Los cristales se parecen a alguna de las formas geométricas del cartel, a cuales? Todos los minerales tienen un parecido con las formas geométricas del cartel tanto el talco,

yeso, olivino, mica, cuarzo, serpentina, pirita, todas sus formas geométricas a las de los minerales según el cartel, las podemos ver en la tabla de abajo.

 

¿CUÁL ES LA COMPOSICIÓN DE LA CORTEZA TERRESTRE?

O 47

Si 28

Al 7,9

Fe 4,5

Ca 3,5

Na 2,5

K 2,5

Mg 2,2

Ti 0,46

H 0,22

C 0,19

otros < 0,010

¿Las rocas forman parte de ella? A los materiales que constituyen la corteza terrestre se les denomina rocas.

MINERAL COLOR CRISTALOGRAFIA OBSERVACIÓNES (IMAGEN)

Talco verde/blanco Rectangular

Yeso Blanco Trigonal

Olivino Verde Trigonal

Mica Café/gris Hexagonal

Cuarzo Blanco/transparente

Trigonal

Serpentina Verde Hexagonal

pirita oro cuadricular

COMPLETA LA SIGUIENTE TABLA DE LOS MINERALES QUE OBSERVASTE

PARTE 3 IMPORTANCIA DE LOS MINERALES

Selecciona tres minerales de importancia económica para México y haz una descripción de los mismos.

Plata: Masiva, dendrítica, musgosa, arborescente, ramosa, filamentosa, en placas, escamas, esquelética o cristalizada del sistema cúbico con hábito generalmente octaédrico, a veces con hermosas ramificaciones de característico color blanco plateado.

Cobre: El cobre posee gran conductividad de calor y de electricidad, se disuelve en el ácido nítrico formando ácido cúprico y no desplaza el hidrógeno de los ácidos. Se presenta en la corteza terrestre como metal libre o en forma de compuestos (sulfuros, óxidos, etc.). 

Azufre: En masa, costras, granos, polvo, impregnaciones o en cristales del sistema rómbico por debajo de los 96ºC. Por fusión y recristalización pasa a monoclínico. Hay que tener mucho cuidado con los cristales de S que pueden romperse hasta con el calor de la mano.

¿Qué importancia tienen los minerales? Sabemos que los minerales también forman parte de los seres humanos. Nuestro cuerpo

contiene calcio y fósforo en los huesos; el zinc, el cobre, el hierro y el azufre forman parte de algunas proteínas; el magnesio, el potasio y el sodio se encuentran en los fluidos corporales y líquidos celulares.

¿Para qué sirven los minerales? Si miras a tu alrededor, de una u otra forma, estarás viendo minerales. Quizás no en sus

estados puros, pero sí en alguna de sus más diversas aplicaciones y mezclas (aleaciones), ya que los minerales están presentes en gran parte de los objetos de nuestra vida cotidiana.

Indica los usos o aplicaciones de 5 minerales

MINERAL FÓRMULA CLASIFICACIÓN USOS

Zinc Zn Metal Se usa como revestimento contra la corrosión en el acero, para fabricar componentes de precisión, como material de construcción para producir bronce y caucho, en la elaboración de productos farmacéuticos y cosméticos, en fertilizantes y suplementos alimenticios.

Oro Au Metal  Se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo. 

Fluorita CaF² Haluro El uso principal de la fluorita ha sido la producción de ácido fluorhídrico, material esencial en la fabricación de criolita sintética y de fluoruro de aluminio para la industria del aluminio, y en muchas otras así como que aplicaciones de la industria química

Plomo Pb Metal El plomo se emplea en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos.Se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos x. Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa como blindaje protector de materiales radioactivos; entre las numerosas soldaduras, el metal tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Una gran parte del plomo se emplea en forma de compuestos, sobretodo en pinturas y pigmentos.

Yeso CaSO4·2H2O Sulfato Sus aplicaciones son múltiples: en albañilería (confección de morteros simples para la construcción de tabiques y bóvedas para formación de cielos rasos, revocos y enlucidos, esgrafiados, estucos, etc.) en la fabricación de placas machihembradas para techos falsos, artesonados, pisos, florones y motivos de adorno.

¿QUÉ RECURSOS MINERALES TIENE MÉXICO, EN LA PRODUCCIÓN DE METALES Y CUÁLES SON LOS MÁS IMPORTANTES?

Entre los minerales metálicos con los que cuenta México se encuentran el oro, plata, plomo, hierro, cinc, cobre, uranio, torio. Los minerales no metálicos que hay en el país son el petróleo, carbón de piedra, azufre, fluorita, grafito, barita, gas y materiales para la construcción, como calizas y arcillas.

¿Cuánto aporta la minería de Producto Interno Bruto para el Gasto público? La aportación de la minería a la economía nacional es actualmente de 1.6 por ciento del 

Producto Interno Bruto, y los resultados del 2009 indican que este sector se mantuvo como el cuarto que más ingresos generó al país, sólo debajo de lo reportado por la venta de petróleo, el envío de las remesas y el turismo.

¿Cuáles son los primeros 6 primeros lugares que ocupa México en la producción mundial de minerales?

1.- Plata, 2.-Fierro, 3.- Coque, 4.- Azufre, 5.- Fluorita y 6.-Zinc.¿Qué estados de nuestro país participan en la producción Minera en el 2010, y con qué

porcentajes? La mayor producción se obtuvo en Sonora que aportó 30.6% del total nacional,

Zacatecas 21.8%, Chihuahua 15.6%, Guerrero 12.6%, Durango 8.7% y San Luis Potosí 5.8%; en tanto que Guanajuato, Estado de México, Oaxaca, Querétaro, Sinaloa y otras entidades produjeron en forma conjunta 4.9 por ciento.

MINERAL FÓRMULA CLASIFICACIÓN USOS Y APLICACIONES

Malaquita  Cu2CO3(OH)2 Carbonato Se utiliza como piedra ornamental en forma de láminas pulidas, para la fabricación de mesas, cajas y encimeros de muebles, el polvo es utilizado en la fabricación de pinturas, contenido de Cu al 57%. Como mena de cobre, material ornamental y mineral de gema.

Cuarzo SiO2 Óxido Es muy importante en la elaboración del

"Cristal de Cuarzo", de grandes placas

para la radiotecnia y en la fabricación

del vidrio. El cuarzo macrocristalino se

emplea en numerosos aparatos de

óptica.

Debido a sus propiedades piro y

piezoeléctricas es fundamental en la

industria electrónica de precisión (una

aplicación de las más conocidas es el

reloj de cuarzo). Las variedades

coloreadas, amatista, citrino, etc., se

usan en joyería. El cuarzo

microcristalino se usa como piedra de

adorno (semipreciosa) y el sílex, debido

a su dureza, fue empleado por el

hombre prehistórico para fabricar

utensilios y armas.Hematita Fe2O3 Óxido Los practicantes de la magia suelen

utilizar piedras preciosas para sus hechizos y rituales debido a las propiedades que les atribuyen a estas piedras. Se cree que la hematita transforma la negatividad y promueve el optimismo. Es conocida como una piedra que brinda conexión a la tierra, aunque aumente el coraje y autoestima, a la vez que reduce el estrés. Es una buena piedra para ayudar en las comunicaciones, así también como para aquellos que están aprendiendo a meditar. Actúa como fuerza estabilizante para la mente, cuerpo y espíritu.

Pirita FeS2 Sulfuro La pirita suele tener asociación con el oro y cobre. Directamente seemplea para extraer azufre para producción de ácido sulfúrico y sulfatoferroso.

Haz una tabla de los minerales que trabajaste, con la mayor cantidad de información posible.

Cobre Cu Metal de transición El cobre es conductor, durable, maleable y eminentemente reciclable: uno de los recursos naturales más útiles del mundo. En este espacio, destacamos algunos de los beneficios sostenibles del cobre, en especial sus propiedades antimicrobianas, anticorrosivas y de eficiencia energética.

Yeso CaSO4· 2H2O Sulfato Es utilizado profusamente en construcción

como pasta para guarnecidos, enlucidos y 

revoques; como pasta de agarre y de

juntas. También es utilizado para obtener 

estucados y en la preparación de

superficies de soporte para la pintura

artística al fresco. Prefabricado, como

paneles de yeso (Dry Wall o Sheet rock)

para tabiques, y escayolados para techos.

Se usa como aislante térmico, pues el yeso

es mal conductor del calor y la electricidad.

Para confeccionar moldes de dentaduras,

en Odontología. Para usos quirúrgicos en

forma de férula para inmovilizar un hueso y

facilitar la regeneración ósea en una

fractura. En los moldes utilizados para

preparación y reproducción de esculturas. Calcita CaCO3 Carbonato  -en la industria cementera y calera: en

Comodoro Rivadavia se obtiene la materia prima de las calizas ubicadas en el cerro Tetas de Pineda. - los mármoles se usan para ornamentación. - en metalurgia se emplean como fundente y comoescorificante. - para corrección de suelos ácidos. - en la industria química para hacer soda caústica,cloruro de calcio, dióxido de carbono (CO2) líquido.- como material de carga en la fabricación de goma. - en barnices.

Feldespato (K,Na,Ca,Ba,NH4)(Si,Al)4O8 Aluminosilicatos Las principales aplicaciones del feldespato se encuentran en la industria del vidrio y la cerámica a escala mundial. Conjuntamente, estos sectores dan cuenta de aproximadamente el 90% del consumo mundial.

Magnetita Fe3O4 Óxido Obtención del fierro fundido y acero.

PARTE 4 PROPIEDADES DE LOS MINERALES.

Material: Placa de porcelana, un microscopio, minerales: Malaquita, pirita, hematita, cuarzo y cobre.

Tiempo estimado 5 minutos. Marca sobre la parte (sin esmalte) de la placa de porcelana una raya con cada uno de los 5

minerales. ¿De qué color fue la raya de cada mineral? Observa las rayas al microscopio y describe tu observación.

MINERAL RAYA / COLOR OBSERVACIONESMALAQUITA Verde El color concordaba con el mineral a la luz.

CUARZO Blanco Al momento se veía transparente por lo que en ese momento no le afectaba la luz

HEMATITA Café o Marrón La luz le afectaba ya que al momento parecía de color rojo.

PIRITA Negro La luz le afectaba demasiado ya que parecía tener color dorado

COBRE Gris La luz le afectaba al cobre ya que al momento parecía tener color dorado

DUREZA

Material: minerales (yeso calcita, cuarzo, feldespato) Tiempo estimado 10 minutos Trata de hacer una raya con la uña sobre los minerales ¿Cuáles se rayaron? Trata de hacer una raya de un mineral a otro. ¿Quién rayó a cada uno y quien

no?

MINERAL C/ UÑA C/MONEDA

ENTRE ELLOS DUREZA

OBSERVACIONES

YESO Se raya Se raya Se raya 2 No es muy duro

CALCITA Con dificultad se raya

Se raya Se raya 3 No es muy duro

CUARZO No se raya

No se raya

No se raya 6 Es duro

FELDESPATO

No se raya

No se raya

Solo con el cuarzo

7 Es muy duro

MAGNETISMO

Material: un imán, minerales (hematita, magnetita, cuarzo). Tiempo estimado 5 minutos. Acerca un imán a cada uno de los minerales ¿Qué observaste en cada caso?

MINERALES ¿QUÉ PASÓ CON EL IMAN FÓRMULA OBSERVACIONES

HEMATITA Con la hematita no tuvo ninguna atracción hacia el imán

Fe2O3 La hematita no es magnética

MAGNETITA Con la magnetita hubo atracción hacia el metal.

Fe3O4 La magnetita es un mineral magnético.

CUARZO Con el cuarzo no hubo ninguna atracción magnética hacia el imán

SiO2 El cuarzo no tiene propiedades magnéticas

PARTE 5 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS MINERALES

Material: Gradilla con 6 tubos de ensayo, Piceta con agua destilada, 6 cucharitas de plástico, Minerales: pirita, calcita, halita y 3 minerales desconocidos A,B, C con anión: sulfuro, carbonato y haluro.

Ensaya el comportamiento de los minerales (pirita y calcita) con HCl. Para identificación de carbonatos con el mineral calcita (CaCO3).   Reacción general: MeCO3 + HCl MeClx + CO2 + H2O Mineral con anión carbonato --- Sal + bióxido de carbono (efervece) y agua Ejemplo: CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O Para la identificación de sulfuros con el mineral pirita (FeS2). Reacción general: MeSx + HCl MeCl + H2S Mineral con anión sulfuro --- Sal + olor desagradadle (huevo podrido) Ejemplo: FeS2 + HCl + FeCl2 + H2S Ensaya el comportamiento de minerales haluros (halita:NaCl), adicionando agua destilada con la Piceta,

observa su disolución; para la identificación de haluros (X) agrega unas gotas de nitrato de plata al 1%. MeX + AgNO3 MeNO3 + AgX Mineral con anión haluro (Cl, F, Br, I,) --- la presencia del precipitado blanco (AgCl) indica que

el mineral contiene un halogenuro: cloro, flour, bromo, yodo Ejemplo: NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl + H2O Identifica los minerales A, B y C con las reacciones que ensayaste para carbonatos, sulfuros y haluros

MINERAL ENSAYO POSITIVO PARA

CLASIFICACIÓN(STRUNZ)

FÓRMULA OBSERVACIONES

PIRITA Acido clorhídrico sulfato CaCO3 Huele a huevo

CALCITA Acido clorhídrico carbonato FeS2Efervece y cambia a color verde

HALITA Acido clorhídrico halicato NaCl Precipitado blanco

A Nitrato de plata sulfato CaCO3 Huelo poco a huevo

B Nitrato de plata sulfato FeS2Efervece poco

C Nitrato de plata haluro NaCl Precipitado blanco

CONCLUSIONES

Las propiedades de los minerales dependen de su estructura y de su composición. Los minerales representa la principal materia prima de gran importancia para la elaboración de objetos y artículos en la vida cotidiana, los mismo al ser explotados generan ingresos al ser comercializados, pero igual su explotación puede general caos ecológicos y agotamientos de los mismos a ser extraídos masiva e indebidamente sin tomar en cuenta los diversos factores medio-ambientales.

FUENTE CIBEROGRAFICA:

Obtenido el día 12 de Septiembre, http://www7.uc.cl/sw_educ/qda1106/CAP1/1C/index.htm Obtenido el día 12 de Septiembre,

http://www.ucm.es/info/diciex/programas/las-rocas/tiposderocas/principal1.html Obtenido el día 12 de Spetiembre,

http://web.educastur.princast.es/ies/rosarioa/web/departamentos/ciencias/presentaciones/presentaciones/1eso/Rocas_1ESO.pps

Obtenido el día 12 de Spetimbre, http://www.ucm.es/info/diciex/programas/las-rocas/tiposderocas/principal1.html

Obtenido el día 12 de Septiembre, http://www.camimex.org.mx/interiores.php?pagina=12&archivo=159&anio=undefined&mes=undefined&categoria=undefined&categoria_info=undefined&anio_info=undefined&categoria_sem=undefined&id_sem=undefined

Obtenido el día 12 de Septiembre, http://www.camimex.org.mx/ Obtenido el día 12 de Septiembre,

http://recursostic.educacion.es/buenaspracticas20/apls/MediaWiki/index.php/Rocas_magm%C3%A1ticas_y_metam%C3%B3rficas

Obtenido el día 12 de Septiembre, http://www.geologia.uson.mx/academicos/olivia/carbonatadas/MINERALES%20COMUNES%20EN%20LAS%20ROCAS%20CARBONATADAS.htm

Obtenido el día 12 de Septiembre, http://www.venta-minerales.com/minerales-cristalografia.html