Universidad Nacional Autónoma de México

Colegio de Ciencia y Humanidades

Plantel Naucalpan

Turno Matutino

Química III

Profesora:Karla Goroztieta

Grupo:722

Escarabajos Curie:

Espinoza Sánchez Fernando

García Rasilla Verónica Yutsil

Garduño Díaz Rocío

Islas Cruz Leopoldo Javier

PRACTICA #2

OBSERVACIÓN DE MINERALES

(DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES)

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Con que instrumentos se pueden observar e identificar las propiedades de un mineral?

OBJETIVO GENERAL

Determinar las propiedades físicas de diversos minerales a través de diferentes métodos e instrumentos para conocer detalladamente algunas de las características que presentan los minerales

HIPÓTESIS GENERAL

Al determinar las propiedades físicas que poseen los minerales podremos observar y comparar las características que presentan los minerales

INTRODUCCIÓN

Un mineral es una sustancia inorgánica natural, que posee una estructura atómica y una composición química definida, que en ocasiones se puede encontrar asociado con otros tipos de roca. Son recursos no renovables que crecen en espacios abiertos. Presenta tanto propiedades químicas como físicas bien definidas y estas varian según el mineral con el que se esté trabajando.

Propiedades físicas de los minerales:

Magnetismo

Es la propiedad de los minerales de ser atraídos por un imán. Algunos minerales que contienen hierro, por ejemplo, muestran un magnetismo comparativamente fuerte, pues sus polvos o pequeños fragmentos son atraídos fácilmente por un imán. Un método para probar la presencia o ausencia de magnetismo en un mineral es suspender un imán en herradura, de forma que pueda oscilar libremente, y llevarlo cerca de la muestra; si la muestra es magnética el imán se desviará de su posición vertical; en este caso, la cantidad de desviación indica la fuerza relativa del magnetismo. Algunos tipos de magnetismo son:

Minerales diamagnéticos: son los que no presentan magnetismo y no pueden ser magnetizados, como el cobre.

Minerales paramagnéticos: pueden ser magnetizados sólo débilmente, como la pirita.Minerales ferromagnéticos: son siempre magnéticos, como la magnetita y la pirrotina. Las propiedades magnéticas de los minerales son de gran importancia en la industria y en múltiples productos. La magnetometría, por ejemplo, se utiliza en las prospecciones geofísicas, en los depósitos de hierro y la separación magnética se utiliza en la electrónica. Raya

Es el color del polvo fino de un mineral que, aunque varíe, suele ser constante. Se determina por corte, limado o rasguño; sin embargo, el método corriente y más satisfactorio es frotar el mineral sobre una pieza de porcelana blanca sin brillo, llamada biscuit. Para determinar su color una raya de una longitud de ¼ de pulgadas es suficiente, y la facilidad o dificultad con que se puede obtener ésta, con la lámina, es índice de la dureza del mineral; por eso la lámina de biscuit no puede ser empleada con minerales de una dureza de siete o más, pues estos minerales son más duros que la lámina.

Dureza

Se llama dureza a la resistencia ofrecida por un mineral a la abrasión o al raspado. Es de gran importancia en el reconocimiento rápido de los minerales, pues la dureza aproximada de una muestra se puede determinar fácilmente. La dureza se indica de manera relativa por la escala de Mohs que comprende los diez minerales dispuestos en orden, de menor a mayor, según su dureza. Para determinar la dureza de un mineral el rasguño hecho deberá ser lo más corto posible, no mayor de 6 mm. La determinación de la dureza aproximada se simplifica y ejemplifica a continuación usando una uña, una moneda de cobre, la hoja de una navaja, un trozo de cristal de ventana y una lámina de acero.

 

Escala de Mohs1. Talco2. Yeso

3. Calcita

4. Fluorita

5. Apatito

6. Feldespato

7. Cuarzo

8. Topacio

 Para determinación de la dureza aproximada, se puede utilizar esta escala simplificada que puede ser de gran ayuda en el campo:

- Uña, hasta dureza de 2.5.- Moneda de cobre, hasta dureza de 3.- Hoja de navaja, hasta dureza 5.5.- Cristal de ventana, hasta dureza 5.5.- Lámina de acero, hasta

9. Corindón

10.Diamante

dureza de 6 a 7.

 La dureza de los cristales y las gemas bastas sin cortar se determina usando los lápices de dureza, que están provistos de fragmentos de minerales de prueba, los cuales tienen forma de cono y van montados en los extremos. Un estuche de cuatro lápices tiene los siguientes siete minerales de prueba: feldespato (6), cuarzo (7), circón (7½), topacio (8), crisoberilo (8½), corindón (9) y diamante (10).

FORMA CRISTALINA DE MINERALES

OBJETIVO PARTICULAR

Observar y determinar el color y la forma de los cristales que conforman un mineral a través de diferentes mecanismos (simple vista y microscopio estereoscópico)

HIPÓTESIS

Si se observa a simple vista un mineral podremos identificar un color que es el color que presentan los cristales de los cristales que conforman el mineral, este color será el mismo cuando se observe con ayuda del microscopio estereoscópico

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Microscopio estereoscópico

6 Caja con muestras de minerales

1 Vidrio de reloj

PROCEDIMIENTO

1. Conecta y prende tu equipo( microscopio estereoscópico)

2. Enumera tus minerales del 1 al 7

3. Observa a simple vista cada uno de estos minerales y anota tus observaciones (5 sentidos)

4. Toma fotos de cada uno de los minerales

5. De igual forma observa cada uno de estos minerales pero ahora con ayuda del microscopio estereoscópico

6. Toma fotos de cada uno de los minerales por el lente del microscopio

RESULTADOS

Completa la siguiente Tabla 1 de los minerales que observaste de forma simple

MINERAL COLOR CRISTALOGRAFIA OBSERVACIÓNES (IMAGEN)Esfalerita Amarillo

con café brilloso

Polífono irregular

Pirita Plateado con partes doradas

Polígono irregular

Hematita Marron Tragonal

Antinomio Gris plata con blanco

Polígono irregular

Mica Café verdoso billoso

Polígono irregular

Feldespato Salmon y gris billoso

Polígono irregular

Calcita blanco Polígono irregular

Completa la siguiente Tabla 2 de los minerales que observaste con ayuda del microscopio estereoscópico

MINERAL COLOR CRISTALOGRAFIA OBSERVACIÓNES (IMAGEN)Esfalerita Amarillo y

caféPolígono irregular

Pirita Plateado Polígono irregular

Hematita Uva Tetragonal

Antinomio Gris y blanco

Poligono regular

Mica Café, gris, amarillo

Triclinico

Feldespato Rosa claro cristalino

Cubico

Calcita Plata y blanco

Hexagonal

CONCLUSIONES PARTICULARES

Los minerales son sustancias que se encuentran en la naturaleza de una forma impura, por lo tanto en su estructura se pueden encontrar diversos colores. Sin embargo con la ayuda de un microscopio se puede observar con mayor facilidad los colres y formas de los cristales que conforman un minera

Asi mismo, nuestra hipótesis no resulto del todo cierta ya que para algunos minerales no se podía distinguir con facilidad la forma de sus cristales, por lo tanto se tuvo que recurrir a una investigación ciberografía

CUESTIONARIO

1) ¿En la naturaleza los minerales se encuentran puros?

No, estos se encuentran con impurezas, se necesita procesar el mineral para quitar dichas impurezas y obtener el mineral puro como tal

2) Al observar los minerales a simple vista, al microscopio. Encontraste diferencias?

Si, el color de los cristales de alguno minerales no coincidía con el observado al microscopio. Además en el microscopio se puede observar con mayor facilidad la forma de los cristales del mineral

3) ¿Encuentras diferencias de formas geométricas?, ¿diferencias de color?, Toma fotografías con la cámara o baja algunas imágenes de la red..

Si, se encuentran diferencias geométricas y de color en los cristales del mineral

4) ¿Los cristales se parecen a alguna de las formas geométricas del cartel, a cuáles?.

Si, tetragonal, triclínico, hexagonal y poligonal

MATERIAL DE APOYO

TABLA DE CRISTALOGRAFIA

DENSIDAD

OBJETIVO PARTICULAR

A través de la fórmula física P= m/v donde m es masa y v volumen determinar la densidad de cada mineral midiendo su masa en gr. Con una báscula electrónica y su volumen en ml. con el método de desplazamiento de fluido

HIPÓTESIS

La densidad es una forma de calcular el peso específico de un mineral, si se cuenta con unidades de masa en gr. y volumen en ml.; el resultado será aproximado (arbitrario).

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Balanza electrónica

3 Muestras de minerales

1 Vidrio de reloj

1 Probeta de 50 mL

PROCEDIMIENTO

1. Selección de uno de los tres minerales.

2. Determina la masa del mineral en la balanza electronica.

3. Determina el volumen del mismo mineral que pesaste. Si el mineral tiene forma regular se pueden medir sus dimensiones y se calcula el volumen de acuerdo a la forma geométrica. Si el mineral tiene forma irregular coloca 40 mL de agua en una probeta graduada de 50mL, agrega el mineral cuidadosamente inclinando ligeramente la probeta y procurando no salpicar, determina el volumen del mineral por desplazamiento del agua.

4. Una vez obtenidos los valores en mililitros del volumen y en gramos la masa del mineral, sustitúyelos en la siguiente ecuación matemática para obtener la densidad ρ= m/v

5. Realiza el mismo procedimiento para los otros dos minerales

RESULTADOS

Mineral Masa Volumen Densidad

Ágata 1.7gr. 1ml. 1.7gr/ml

Celestita 7 gr. 2ml. 3.5 gr/mlTalco 1.6 gr 1ml. 1.6 gr./ml.Nota: seca el mineral con un pedazo de papel absorbente al terminar.

OBSERVACIONES

Ningún mineral floto a la hora de hacer la prueba de volumen a través de un fluido, que en este caso fue agua. El aumento de agua no a rebaso los 2ml y la diferencia entre el nivel del agua antes de someterle el peso del mineral, como después de este es el volumen del mineral; en una báscula electrónica el resultado del peso del mineral es preciso mientras que el volumen tiende a ser arbitrario

CONCLUSIONES

La densidad es la masa de una sustancia por unidad de volumen y su cálculo según las bases de la física es de P=m/v, por lo cual los resultados son coherentes en sus unidades de medida en consecuencia de ello el peso específico del mineral sometido a la experimentación es aprobado

CUESTIONARIO

1.-¿Qué es la densidad?

Es la masa o peso específico de una sustancia ante una unidad de volumen por cm. Cubico

2.-¿Cómo se calcula la densidad?

P=m/v

3.-¿Se puede calcular el volumen de un polígono irregular?

Si, el más sencillo es por medio del cálculo mediante un líquido, donde su aumento en comparación con su nivel inicial es el resultado de volumen.

4.-¿Cuál es el valor tomado en cuenta para el volumen?

Se toma en cuenta la diferencia entre el nivel inicial del fluido, menos el nuevo volumen adquirido cuando el mineral cae al fondo de la probeta

5.-¿Qué tanta fidelidad tienen los resultados?

Los resultados son próximos porque no se respetaron las unidades específicas para cada dato, es decir m--gr. Y para V-cm cúbicos.

COLOR -(RAYA)

OBJETIVO PARTICULAR

Determinar si el color de los minerales que es visible ante nuestros ojos, es su verdadero color. Por lo tanto reconoceremos el verdadero color del mineral

HIPÓTESIS

Al rayar sobre la cerámica el color que producirán los minerales en la mayoría de los cosas será el mismo color que nuestra muestra de minerales.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Placa de porcelana (mosaico)

4 Muestras de minerales(Malaquita, pirita, hematita, cuarzo)

1 Vidrio de reloj

1 Microscopio estereoscópico

PROCEDIMIENTO

1. Marca una raya con cada uno de los minerales sobre la parte (sin esmalte) de la placa de porcelana.

2. Observa de qué color fue la raya de cada mineral

3. Observa las rayas al microscopio y describe tu observación.

RESULTADOS

Mineral Raya / color Imagen de Raya / MineralFluorita Café

Barita Blanco

Antimonio Gris obscuro

Limonita Café claro

OBSERVACIONES

Tocando los minerales, algunos dejaban un poco de color, y en algunos casos este era el color de la raya, mediante el uso de la vista lograremos ver el verdadero color de los minerales con la raya trzada sobre la cerámica y de una mejor forma con el uso del microscopio.

CONCLUSIONES

El objetivo lo cumplimos ya que logramos determinar el verdadero color de los minerales trazando una raya sobre la cerámica y observándolo con el microoscopio. La hipótesis resulto correcta ya que en la mayoría de los minerales, su color verdadero era el que podíamos observar sin utilizar el método de la raya

CUESTIONARIO

1-¿Qué es el método de raya?Es el método usado para determinar el color exacto de los minerales, el cuál no se puede observar a simple vista hasta que dejan rastro sobre una superficie, en este caso cerámica

2-¿Con ayuda de qué instrumento podemos observar de forma más clara el color de los minerales? Con ayuda del microscopio, ya que en ocasiones el uso del sentido de la vista no es suficiente

3-¿Qué indica la raya?El color real del mineral

4-¿Sobre que materiales se puede aplicar el método de la raya?Únicamente sobre la cerámica

5-¿Para determinar que propiedad, nos ayuda el método de la raya?La propiedad física del color

DUREZA

OBJETIVO PARTICULAR

Con la misión de experimentar, esta práctica se hizo para determinar la dureza de ciertos materiales; en este caso se utilizarán cuatro distintos minerales para la realización de la práctica. Y usando el método de comparación se determinó la dureza de cada una de las piezas de minerales.

HIPÓTESIS

Al experimentar y comparar los minerales, se obtendrán datos con los que se podrá determinar la dureza de cada uno de ellos. Los experimentos serán meramente físicos, ya que utilizando herramientas como lo es la espátula o la uña se podrá determinar la cohesión de cada material.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Espátula

4 Muestras de minerales(yeso calcita, cuarzo, feldespato)

PROCEDIMIENTO

1. Intenta hacer una raya con la uña sobre cada uno de los minerales y observa cuáles se rayaron.

2. Trata de hacer una raya con la espátula sobre cada uno de los minerales y

3. observa cuáles se rayaron.

4. Intenta hacer una raya con un mineral sobre otro mineral y observa cuáles se rayaron.

5. Observa las rayas y tómales imágenes, deduciendo cual mineral se rayo más fácilmente

RESULTADOS

Mineral Con uña Con espatula Entre minerales

Dureza

Yeso SÍ SÍ SÍ 2Calcita SÍ SÍ SÍ 3Cuarzo NO NO NO 7Feldespato SÍ SÍ SÍ 6

OBSERVACIONES

Durante la práctica, el equipo se percató de que todos los minerales utilizados para la misma, con excepción del cuarzo, tienen un grado de dureza bastante bajo. A pesar de que el feldespato posea sólo un grado menos de dureza que el cuarzo, también sufrió rayaduras durante la actividad.

CONCLUSIONES

Al culminar esta actividad, el equipo concluyó que comparando a los minerales, se puede determinar el grado de dureza que poseen los mismos.

A pesar de no ser un procedimiento “exacto”, al observar las reacciones a ciertos hechos a los que se someten los minerales, se puede llegar a la conclusión de que este procedimiento funcionó correctamente.

CUESTIONARIO

1.¿Qué finalidad tiene este proceso?

Determinar la dureza de los minerales

2.¿Se produce alguna reacción química durante el proceso?

No, es un proceso fisico

3.¿Cuáles de estos minerales has utilizado en la vida cotidiana?

El yeso y el cuarzo

4.¿Es eficiente el método de dureza llevado a cabo en la práctica?

No mucho, porque es tardado y no da información exacta.

5.¿Cuál es uno de los minerales con un grado de dureza de 10?

El diamante, es utilizado por la industria ya que es bastante duro

MATERIAL DE APOYO

MAGNETISMO

OBJETIVO PARTICULAR

Determinar cuáles son las propiedades magnéticas de 4 minerales respecto al sometimiento del campo magnético de un imán para conocer cuáles de estos minerales contiene dicha propiedad.

HIPÓTESIS

Si un mineral tiene elementos metálicos sólidos en su composición, son aceptados dentro del campo polar del imán logrando una fuerza de atracción debido a la distribución de los electrones en las líneas de fuerza el imán; respetando la ley “polos opuestos se atraen y polos iguales se repelen”.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Imán

4 Muestras de minerales(hematita, magnetita, cuarzo)

PROCEDIMIENTO

1. Acerca un imán a cada uno de los minerales y observa su comportamiento

RESULTADOSMinerales Comportamiento frente al imán Presenta materiales magnéticas Magnetita La fuerza de atracción es

inmediata y potente Si , del tipo ferromagnético característicos por contener hierro

Cuarzo No es atraído por el flujo electromagnético del imán

No ,debido a que sus compuestos no son débiles ante el campo magnético

Hematita No es atraído por el flujo electromagnético del imán

Si, pero sus combinación con otros compuestos debilitan la atracción

OBSERVACIONES

Los minerales que presentan hierro en su composición química son atraídos por el imán, esta atracción puede o no ser de carácter enérgico, mientras que aquellos no presentan en su composición elementos que no son el hierro o sus derivados carecen de la propiedad para ser adentrados al flujo de fuerza generado por el imán.

Los minerales que logran la propiedad electromagnética al entrar en contacto con el campo electromagnético del imán vuelven a su estado no magnético si se anula o desaparece este mismo

CONCLUSIONES

El hierro es un elemento importante para el fenómeno magnético tanto que es un material sensible porque es un material atraído con más fuerza por los imanes los cuales funcionan gracias a la magnetita debido a que campos polares opuestos se atraen por ello los minerales del tipo ferromagnéticos es decir los que presentan metales o compuestos metálicos que incluyen el hierro como: cobalto, níquel.. tienen la propiedad de ser atraídos en el campo electromagnético del imán.

El imán al contener magnetita un mineral magnético natural se magnetiza permanente mente al sujetarlo en un campo electromagnético permitiendo su función.

Efectivamente lo que hace que los minerales sean ferromagnéticos o paramagnéticos en este caso se debe a la distribución o movimiento de electrones en el núcleo del material magnético el cual le otorga a cada mineral una polaridad , la cual si es diferente a la del imán crearan una fuerza de atracción como con la magnetita pero si su polaridad es igual a la del imán como en el caso del cuarzo se producirá una repleción.

CUESTIONARIO

1.-¿Qué es la propiedad electromagnética en los minerales?

Es la conductividad de carga de sus electrones al interactuar con el flujo de un campo electromagnético polarizado.

2.-¿Por qué la magnetita es atraída por el imán?

Porque su polaridad en conductividad electromagnética el diferente a la del imán y respeta la ley: polos opuestos se atraen y polos iguales se repelen ademas de contener hierro en su estructura.

3.-¿ Que material permite que el imán funcione?

La magnetita que contiene dado que es un material electromagnético de formación natural e imantación permanente

4.-¿Qué compuestos estructurales del mineral son atraídos por el imán?

El hierro y sus derivados como el cobalto y el níquel…

5.-¿Por qué el cuarzo no fue atraído al campo electromagnético del imán?

El primer lugar porque no contiene elementos de férreos en su estructura por lo tanto la polaridad que contiene es igual a la del imán--- polos iguales se repelen.

CONCLUSION GENERAL

Los minerales son sustancias que están presentes en nuestro día a día, ya que de ellos provienen algunos bienes requeridos para realizar nuestras actividades diarias. Estos se encuentran en una forma impura debido al medio donde estos se encontraron. Como toda sustancia, los minerales presentan tanto propiedades físicas como químicas que caracterizan a cada uno de estos.

En esta serie de experimentos determinamos algunas de las propiedades de los minerales: forma cristalina, densidad, raya, dureza y magnetismo; esto a traves de una serie de pasos e instrumentos, asi mismo utilizando los sentidos, especialmente la vista y el tacto.

BIBLIOGRAFIA Lewin,L.. (2012). Por Amor A La Física. Barcelona, España: DEBATE.

Secretaría Geológica de México (2013), disponible en http://portalweb.sgm.gob.mx/museo/minerales/propiedades-fisicas