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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

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• 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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