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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN U. E. COLEGIO “REPÚBLICA DE VENEZUELA” VALERA EDO. TRUJILLO

Los Minerales

INTEGRANTES:

OLMOS, CARLOS # 03 GONZÁLEZ, JESÚS # 05 ARAUJO, CESAR # 07 VIERAS, CARLOS # 08 GINER, RICARDO # 16 SUAREZ, ASDRUBAL # 22 RIVAS, MANUEL # 29

2 CS “B”

Valera, Diciembre de 2007

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INDICE INTRODUCCIÓN…………………………………………………………3 DEFINICIÓN DE MINERAL……………………………………………..4 CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA CARACTERÍSTICA………………………………………….5 IMPORTANCIA DEL OXÍGENO………………………………………13 LOS MINERALES PRIMARIOS……………………………………….13 MINERALES SUPERGÉNICOS………………………………………14 IDENTIFICACIÓN DE LOS MINERALES POR SUS PROPIEDADES FÍSICAS……………………………………………..15 USOS DE LOS MINERALES……………………………….…………19 CONCLUSIONES………………………………………………………20 ANEXOS…………………………………………………………………21

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INTRODUCCIÓN

La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; ellos se usan para fabricar múltiples productos, desde herramientas y computadoras hasta rascacielos. Algunos minerales se utilizan prácticamente como se los extrae, como por ejemplo el azufre, el talco, la sal de mesa, etc. Otros en cambio deben ser sometidos a distintos procesos y operaciones industriales para obtener el producto deseado, como se los metales (hierro, cobre, aluminio, estaño, etc.), vidrio, cemento, cal, etc.

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Definición de mineral

Un mineral es un cuerpo producido por procesos de naturaleza inorgánica, con una composición química definida y, si se forma en condiciones favorables, una estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina y otras propiedades físicas características. Suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; ellos se usan para fabricar múltiples productos, desde herramientas y computadoras hasta rascacielos.

Algunos minerales se utilizan prácticamente como se los extrae, como por ejemplo el azufre, el talco, la sal de mesa, etc. Otros en cambio deben ser sometidos a distintos procesos y operaciones industriales para obtener el producto deseado, como se los metales (hierro, cobre, aluminio, estaño, etc.), vidrio, cemento, cal, etc. Los minerales son un recurso natural de muchísima importancia para la economía de un país, muchos productos comerciales son minerales, o se obtienen a partir de un mineral. Muchos elementos de los minerales resultan esenciales para la vida debido a su asociación con las enzimas, entre ellos se pueden citar como ejemplos el cobre, manganeso, molibdeno, zinc, etc., presentes en los organismos vivos en cantidades mínimas.

Un mineral posee una composición química definida, la cual puede variar de ciertos límites.

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Además, el mismo posee una disposición ordenada de átomos de los elementos de que está compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencia, las caras pueden intersecarse para producir formas geométricas características, conocidas como cristales.

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA CARACTERÍSTICA 1. ELEMENTOS NATIVOS Son los que aparecen en estado puro, sin formar compuestos químicos. Están formados por átomos de la misma clase, que se corresponden con los elementos de la química moderna. En su mayoría son metales poco oxidantes, pero los hay también no metálicos, como el azufre. Entre los elementos nativos más importantes se encuentran: Antimonio En general presenta las propiedades de un metal. Se obtiene en masas compactas de cristales fácilmente separables. Existe ocasionalmente como elemento libre, normalmente asociado a la plata, el arsénico o el bismuto. La principal fuente de antimonio es la estibina o antimonita.

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Arsénico

Químicamente se ubica entre los metales y los no metales (semimetálico).

El elemento puro se encuentra, en la naturaleza, en

algunos yacimientos metalíferos, especialmente con minerales de plata, níquel y cobalto, pero también asociado con antimonio y oropimente. Azufre Es un mineral muy frecuente. Se encuentra en rocas sedimentarias, asociado al yeso, celestina, calcita o aragonito; también en las fumarolas de los volcanes o como producto de alteración de sulfuros. Cobre Se presenta bajo formas de grupos arborescentes o en masas compactas, pocas veces en cristales. No es muy abundante y se encuentra en la parte superior de numerosos yacimientos de cobre junto con la cuprita, malaquita, azurita, etc.; también, dentro de rocas básicas efusivas. Hierro Se encuentra en algunos meteoritos, normalmente aleado con níquel. y en rocas basálticas terrestres, con níquel-ferro, grafito, etc. En forma de compuestos químicos, está distribuido por todo el mundo, y ocupa el cuarto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre; después del aluminio, es el más abundante de todos los metales.

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Oro Es un elemento metálico, denso y blando. Se presenta en laminas o hilos ligeramente enrollados, en agregados arborescentes y raras veces en cristales.

Se obtiene en las vetas de cuarzo y en los depósitos de aluviones (removiendo arenas) como metal en estado libre o combinado, casi siempre con plata (oro argentífero o electro). También se lo encuentra con teluro (calverita y silvanita), con plomo, antimonio y azufre (naguiagita) y con mercurio como amalgama de oro.

Plata Se encuentra generalmente en masas filamentosas bastante rizadas, junto con otros muchos minerales típicos, entre los que destaca la argentita (sulfuro de plata) y a menudo el cobre.

Diamante Se encuentra dentro de determinadas rocas (kimberlitas) ricas en olivino. Como el grafito, está formado exclusivamente por carbono, generalmente de gran pureza.

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2. SULFURO En Química, un sulfuro es la combinación del azufre (número de oxidación -2) con un elemento químico o con un radical. Hay unos pocos compuestos covalentes del azufre, como el disulfuro de carbono (CS2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S) que son también considerados como sulfuros. Uno de los sulfuros más importantes es el de hidrógeno. Este compuesto es un gas con olor a huevos podridos y es altamente tóxico. Pertenece, también a la categoría de los ácidos por lo que, en disolución acuosa, se le denomina ácido sulfhídrico. En la Naturaleza, se forma en las zonas pantanosas y en el tratamiento de

lodos

de

aguas

residuales,

mediante

transformaciones

anaeróbicas del azufre contenido en las proteínas o bien por reducción bacteriana de sulfatos. Se desprende también en las emisiones gaseosas de algunos volcanes y es asimismo un subproducto de algunos procesos industriales. Presentan casi siempre propiedades de semiconductores: son medios de paso entre los cuerpos metálicos y los cuerpos salinos. Entre los más importantes se encuentran: 

Antimonita

Argentita

Blenda

Cinabrio

Galena

Molibdenita

Oropimente 8

Pirita

Rejalgar

Zinquenita

3. OXIDOS Son minerales compuestos por un metal (o semimetal) combinado con oxígeno, como la hematites. Los óxidos minerales que contienen agua también pertenecen a este grupo. Pueden presentarse en grupos cristalizados muy vistosos. Algunos óxidos son oscuros mientras que otros son muy claros. Entre los óxidos más importantes se encuentran: 

Anatasa

Brucita

Casiterita

Corindón

Crisoberilo

Cromita

Cuarzo

Hematites

Magnetita

Ópalo 4. CARBONATOS Son un grupo relativamente pequeño de minerales, de los cuales

lo más frecuentes son los carbonatos que contienen calcio, magnesio, etc. Según Struz, los carbonatos se dividen en anhidros, hidratados, y con o sin aniones extraños.

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Entre los más importantes se encuentran: 

Aragonito

Artinita

Siderita

Calcita

Dolomita

Magnesita

Malaquita

Rodocrosita 5. SULFATOS Son un grupo relativamente numeroso con varias especies

formadas básicamente por alteraciones de minerales metálicos y, por tanto, con colores vivos. Algunos son solubles en agua y fácilmente alterables. Entre los sulfatos más comunes se encuentran: 

Anhidrita

Baritina

Caledonita

Celestina

Glauberita

Kroenkita

Melanterita

Voltaita

Wulfenita

Yeso

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6. FOSFATOS Son minerales que contienen un grupo fosfato. En líneas generales se trata de una clase formada por alteraciones de distintos

minerales

metálicos

de

colores

atractivos

y

con

espléndidos cristales, por lo general pequeños. Entre los más comunes se encuentran: 

Ambligonita

Apatito

Brasilianita

Fosfosiderita

Herderita

Litiofilita

Messelita

Tirolita

7. SILICATOS Son el ejemplo más común de los minerales, están formados por varios elementos en combinación con silicio y oxígeno, que son los componentes más abundantes de la corteza terrestre. Los silicatos se presentan a veces en cristales de dimensiones considerables y se caracterizan la mayor parte de ellos por una elevada dureza.

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Entre los más comunes se encuentran: 

Augita

Circón

Feldespato

Granate

Hornblenda

Mica

Talco

Titanita 8. HALUROS Constituyen un grupo relativamente pequeño de minerales que

se caracterizan por contener un halógeno como principal elemento no metálico (flúor, cloro, bromo o yodo). Proceden

de

la

evaporación

de

aguas

estancadas,

transformaciones de otros minerales e incluso de depósitos de fumarolas volcánicas. Los fluoruros se originan generalmente a partir de soluciones hidrotermales. Entre los más comunes se encuentran: 

Atacamita

Boleita

Diaboleita

Fiedlerita

Fluorita

Gearksutita

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Importancia del oxígeno

Se sabe que el oxígeno es un elemento esencial del aire y del agua, pero es sorprendente saber que este elemento es el principal integrante de los minerales y rocas. Entra en la constitución de los óxidos, de los cuales cierto número se presenta en estado mineral, pero es sobre todo, en el sílice y los silicatos donde entra como principal componente, y éstos constituyen mas del 95% de los materiales de la corteza terrestre.

Minerales petrográficos: Son los que entran predominantemente en la composición de las rocas. El tetraedro de sílice es la unidad estructural de las rocas ígneas, de las cuales derivan todas las demás rocas

Los minerales primarios

Son aquellos que constituyen el material de partida del suelo, pueden pasar a éste por un proceso de micro división.

La mayoría de los minerales presentes en el suelo son silicatos y ellos constituyen los minerales típicos de la arcilla. Algo similar ocurre en las rocas, ya que más del 90 % de las que constituyen la corteza terrestre son silicatos. Como quiera que todo el proceso de alteración, que lleva a la formación del suelo, se basa en modificaciones estructurales de los minerales primarios y en la creación de nuevas estructuras silicatadas, conviene recordar la estructura de los silicatos más frecuentes, fundamentalmente aquellos que constituyen la fracción arcilla del suelo. En este caso, 13

muchas de las propiedades más importantes del suelo se derivan de esas especiales estructuras, más que de su propia composición.

Todos los silicatos presentan un edificio cristalino constituido por tetraedros en cuyo centro figura un silicio y cuyos vértices están ocupados por oxígeno. Según al grupo que pertenezcan, estos tetraedros pueden permanecer aislados o agruparse de diferentes modos. Vamos a analizar, de forma muy sucinta, las características esenciales de los grupos más representados.

Minerales Supergénicos

Son aquellos minerales que no pertenecen a los depósitos originales -minerales primarios o hipogénicos- sino que se han formado a partir de éstos por alteración. También se denominan minerales secundarios. Estos se pueden formar por los siguientes métodos:  Meteorización Química: Así, el cobre nativo y el sulfuro de cobre (calcopirita), se transforma en carbonatos de cobre, (malaquita y azurita); la galena puede pasar a sulfato (anglesita), la anhidrita y yeso.  Disolución y precipitación por agua que contenga CO2 disuelto. Así se forman las estalactitas, estalagmitas y el ónice de las cuevas (ónice mejicano); la toba calcárea alrededor de fuentes y corrientes.  Disolución y precipitación por fuentes termales y géiseres. Ejemplos típicos son: El travertino (CaCO3) de Tivoli y la geyserita (SiO2 H2O) de Yellowstone Park, USA. 14

 Lixiviación de material soluble y concentración de minerales insolubles. Así se forman las lateritas con un elevado contenido de óxido férrico (Fe2O3) y la bauxita, con alto contenido de alúmina (Al2O3)  Evaporación que da lugar a la formación de las evaporizas.  Formación de minerales por la acción de organismos vivos, como la calcita y el aragonito en el carbonato de calcio (moluscos, corales y crinoides); la tierra de diatomeas, pedernal y ópalo (radiolarios, diatomeas y esponjas que segregan sílice) el azufre y la limonita.

Identificación de los minerales por sus propiedades físicas

Muchos minerales pueden reconocerse mediante una atenta observación de sus propiedades físicas, que son las siguientes:  Color: Debe distinguirse entre el color aparente y el color verdadero. No es criterio seguro para la identificación del mineral. El color verdadero del mineral es el de su polvo, que se obtiene fácilmente pasando un vértice de la muestra sobre una “kámina de raya”, que es trozo de porcelana sin esmaltar. La raya muestra el color del polvo, o sea, el color verdadero del mineral, que no coincide siempre con el color aparente.  Brillo: Los minerales presentan principalmente dos tipos de brillo: Brillo Metálico y brillo no metálico. Tienen brillo metálico los metales y minerales de apariencia metálica, generalmente los sulfuros y óxidos. Un brillo metálico debil se llama “brillo submetálico”

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Las variedades del brillo no metálico son:  Vítreo, como el brillo del vidrio; ejemplo, el cuarzo  Adamantino, como el brillo del diamante, se observa en el azufre  Resinoso, con apariencia de resina, ejemplo, el ópalo y la blenda  Graso, similar al brillo de una superficie aceitada; ejemplo, la serpentina.  Sedoso, tiene apariencia de seda; ejemplo, el asbesto, el yeso fibroso.  Nacarado, como el brillo de la perla; ejemplo, el talco, la mica.  Mate o terroso, es decir sin brillo, ejemplo, la bauxita, el caolín.

Diafanidad

Es la propiedad de dar paso a la luz. Sus diversos grados son:  Transparente: A través del mineral se distinguen, con toda claridad, los contornos de los objetos, como el cristal de roca.  Translúcido: A través de la muestra se observa la luz pero no se precisan los contornos de los objetos; como el ópalo, la sal gema.  Opaco: No pasa la luz ni por los bordes mas delgados.

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Refracción

Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate. En el caso de los minerales, nada más se produce en minerales no opacos.

Exfoliación o clivaje: Es la propiedad que tienen ciertos minerales de romperse con relativa facilidad a lo largo de uno o más “planos de exfoliación”. El clivaje puede ser “perfecto o imperfecto”

Fractura: Es la propiedad de romperse el mineral en cualquier dirección. Se distinguen entre otras la fractura concoidea, en forma de concha: la obsidiana, el ópalo, fibrosa o astillosa: el yeso fibroso, ganchudo, con bordes dentados; irregular o desigual, se presenta en la mayoria de los minerales.

Tenacidad

Es la resistencia que ofrece el mineral a romperse; puede ser:  Frágil: El mineral se quiebra o pulveriza fácilmente, ejemplo, el azufre. 17

 Maleable: El mineral puede ser reducido a láminas, ejemplo, los metales nativos.  Dúctil: El mineral se reduce a hilos, ejemplo el oro, platino, y la plata.  Séctil: El mineral puede ser cortado con la navaja, ejemplo, la selenita.  Flexible: El mineral doblado no recobra su forma original; ejemplo, el talco.  Elástico: El mineral doblado recobra su forma original, ejemplo, la mica.

Dureza

Se llama “dureza” la resistencia que ofrece la superficie del mineral a ser rayada. Para determinar la dureza se suele usar la Escala de Mohos, que se compone de minerales de dureza creciente a saber.  Dureza 1: Por ejemplo, el Talco  Dureza 2: Por ejemplo, el Yeso  Dureza 3: Por ejemplo, la Calcita  Dureza 4: Por ejemplo, la Fluorita  Dureza 5: Por ejemplo, el Apatito  Dureza 6: Por ejemplo, la Ortosa  Dureza 7: Por ejemplo, el Cuarzo  Dureza 8: Por ejemplo, el Topacio  Dureza 9: Por ejemplo, el Coridón  Dureza 10: Por ejemplo, el Diamante

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Usos de los minerales

Los minerales proporcionan los metales, los componentes de los fertilizantes, de los productos químicos, materiales para fabricar papel, pintura, medicinas, fuentes energéticas, como el carbón. Como ejemplo se pueden mencionar algunos minerales y sus usos:  Cuarzo: Usos en joyería, aparatos de óptica, electrónicos.  Grafito: Lubricantes, lápices y pintura.  Alita: Alimentación, fabricación química.  Yeso: Material de construcción.  Diamante: Elementos de corte, pulido, perforación y en joyas.

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CONCLUSIONES Los minerales son cuerpos producidos por procesos de naturaleza inorgánica, con una composición química definida y, si se forma en condiciones favorables, una estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina y otras propiedades físicas características. Los minerales en la actualidad tienen gran influencia, sobre todo para uso domestico, por ejemplo para fabricar papel, pintura, medicinas, fuentes energéticas, como el carbón. El oxígeno es un elemento esencial del aire y del agua, pero es sorprendente saber que este elemento es el principal integrante de los minerales y rocas.

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ANEXOS

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Algunos minerales

Diamantes

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Grafito

Calcita

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Los Minerales