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Acadêmicos: Abenanias Furtado VilhenaSonia Luiza MarquesValdiléia Lobato de Souza
Material DidáticoApostilas Fundamentos de Mineralogia
Prof. José Affonso Brod
Universidade de Brasília-Unb
Instituto de Geociências
Introdução à mineralogia
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁCOLEGIADO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA- PARFOR
PROFESSORA ANA JÚLIA DE AQUINO
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INTRODUÇÃO CONCEITO DE
MINERAL
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA DOS MINERAIS
BIBLIOGRAFIA
MINERALOGIA
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É a ciência que estuda os minerais, o que sãoeles, como são formados e onde ocorrem.
Um mineral é um sólido, homogêneo, natural,Com uma composição química definida (nãofixa) eUm arranjo atômico altamente ordenado eformado por processo orgânico.
MINERAL
MINERALOGIA
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SÓLIDO CORPO
SUBSTÂNCIAS
DEFINIÇOES:
COMPOSTO QUÍMICO
19/02/2018 Fundamentos de Mineralogia/ Prof. José Affonso Brod 5
Um mineral pode ser definido como:
SÓLIDO
GELO
Nas calotas mineral
A água não
Hg líquido mineralóide
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HOMOGÊNEO
NÃO PODE SER FISICAMENTE DIVIDIDO
DEPENDE DA ESCALA DE OBSERVAÇÃO
19/02/2018 Fundamentos de Mineralogia/ Prof. José Affonso Brod 7
• Exclui as geradas em laboratório
• Substancias sintéticas: ex: esmeraldas sintéticas UMA SUBSTANCIA NATURAL
• Pode ser expressa em formula. O quartzo SiO2 , a calcita: CaCO3
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DEFINIDA
• É a cristolografia do mineral
• triclínico,monoclÌnico,ortorrombico tetragonal, hexagonal (trigonal) e isométrico.
ARRANJO ATÔMICO ORDENADO
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SISTEMA CRISTALINO
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Composição química dos minerais
Todo mineral tem suacomposição química definida.
FeS2 = pirita Cu2CO3 = malaquitaCu3(CO3)2(OH)2 = azurita
CaMg(CO3)2 = dolomita
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Algumas análises laboratoriais para a determinação da composição de um mineral
Análise por via úmida
ICP-MS
Espectometriapor absorção
atômica
Microssonda eletrônica
Fluorescência de raios-x
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Representação quantitativa dos elementos de um mineral
• A análise química quantitativa égeralmente expressa emproporçãorelativa ao peso do mineral analisado
Porcentagem (%)
• Para os componentes mais abundantes
PPM (partes por milhão)
• Componentes menos abundantes
Pose ser em
ou em
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A tabela abaixo ilustra umresultado de análise químicaquantitativa de umsulfeto
1 2 3 4
% em peso
Peso atômico
Proporção atômica
Razões atômicas
Cu 34,30 63,54 0,53982 1
Fe 30,59 55,85 0,54772 1
S 34,82 32,07 1,08575 2
Total 99,71
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Na tabela anterior observa-se que no mineral analisado temos 1 átomode Cu e 1 átomo de Fe para 2 átomos de S. Assim, a fórmula químicado mineral pode ser expressa CuFeS�
Note que nesse mineral a proporção de Cu:Fe:S é 1:1:2. Porém a proporção dosmetais para o não-metais é (Cu+Fe):S = 2:2 = 1:1
calcopirita Estrutura cristalográfica: tetraedro
Calcopirita umsulfetode cobre e ferro deestrutura tetragonal efórmula CuFeS�
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Alguns minerais admitema substituição de quantidadesde uma espécie química por outra
Exemplo: Esfalerita (ZnS) Sulfato de Zinco
Esfalerita
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Substituições de cátions que ocorremna Esfalerita
ZnS• Esfalerita pura (sulfato de
zinco)
(Zn,Fe)S(sulfato de Zn e
Fe)
• Esfalerita contaminada com Fe,parte dos cátions de Zn foramsubstituídos por cátions de Fe
(Zn,Fe,Cd,Mn)S• Esfalerita contaminada
com cátions de Cd, Fe eMn
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1 2 3
% em peso Peso atômico Proporção atômica
Fe 18,25 55,85 0,327
Mn 2,66 54,94 0,048
Cd 0,28 112,41 0,002
Zn 44,67 65,38 0,683
S 33,57 32,07 1,047
Total 99,43
Resultado de análise química de uma amostra de Esfalerita rica em Ferro
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De acordo coma tabela anterior temos:• Total de cátions: ( Fe+Mn+Cd+Zn ) = 1,060• Total de ânions: ( S ) = 1,047
Note que a proporção de cátions (Fe+Mn+Cd+Zn) para o S(enxofre) é quase 1:1 como na Esfalerita pura ZnS
Como trata-se de uma solução sólida a Fórmula do mineral pode ser escrita da seguinte maneira
(Fe,Zn,Cd,Mn)S
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Fazendo uma Análise Química Quantitativa podemos determinar a Fórmula exata do mineral
(Zn��,�Fe�,�Mn�,�Cd�,�)S
Os índices (64,4; 30,8; 4,5; 0,2) expressamas percentagens de ZnS,FeS, MnS, e CdS respectivamente na fórmula do mineral analisado.Estes foramdeterminados de seguinte forma:
������çã� ��ô���� �� �á����
���� �! ���"x 100
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Os elementos mais abundantes nos minerais sãochamados do óxidos, porque contémgrandesquantidades de Oxigênio emsua composição.
Exemplo: CaO, MnO, SiO2
Quartzo (SiO2)AragonitaCa[CO3]
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Ex: Ouro Fórmula química: Au
Elementos Nativos: são minerais que possuem somente um elemento químico.
Classificação Química
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Ex: Pirita (Dissulfeto de Ferro)
Fórmula Química(FeS2)
Cristalografia: Isométrico
Classe: Piritoédrica
Sulfetos: minerais que possuem radical S (Enxofre).
Sulfossais: minerais que possuem radical Pb, Cu ou Ag. Combinados com S, As, Bi.
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Fórmula QuímicaCu3AsS4
Cristalografia: OrtorrônicoClasse: Bipiramidal rômbica
Ex: Enargita
Óxidos: combinações de um metal com oxigênio.
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Fórmula QuímicaCuO2
Cristalografia: Isométrico Classe: Hexaoctaédrica
Ex: Cuprita
Hidroáxidos: presença de água ou hidroxila:
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Fórmula Química:Fe3O4
Cristalografia: Isométrico Classe - Hexaoctaédrica
Ex: magetita
Halóides: Cloretos, fluoretos, brometos e iodetos.
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Fórmula QuímicaCaF2
Cristalografia: IsométricaClasse: Hexactohedral
Ex: fluorita
Carbonatos: minerais com radical Co3.
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Fórmula QuímicaCaCo3
Cristalografia Hexagonal Escalenoédrica
Ex: Calcita
Nitratos: minerais com o radical NO3
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Fórmula QuímicaNaNO3
Ex: nitrato de Sódio
Boratos: minerais com radical Bo3
Cristalografia MonoclínicoClasse: Piramidal Rômbica
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Fórmula QuímicaMg3B7O13Cl
Ex: Boracita
Tungstatos: minerais com o radical Wo4
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Fórmula Química CaWO4
Cristalografia: Tetragonal Classe: Bipiramidal
tetragonal
Ex: Scheelita
Fosfatos: minerais com radical Po4
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Fórmula QuímicaCa5(PO4)3(F, OH, Cl)
Cristalografia Hexagonal Classe: Bipiramidal
Hexagonal
Ex: Apatitas
Sulfatos: minerais com radical So4
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Fórmula Química BaSO4 Cristalografia:OrtorrômbicoClasse: Bipiramidal rômbica
Ex: Barita
Silicatos: minerais com o radical SiO4
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Fórmula Química SiO2
Cristalografia:TrigonalClasse: Trapezoédrica
Ex: Quartzo
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ReferênciasBROD, J. A.:Fundamentos de Mineralogia. Universidade de Brasília-Unb.Instituto de Geociências.
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