Como já foi referido, os minerais caracterizam

Minerais e matéria cristalina
Como já foi referido, os minerais caracterizam-se por uma composição
química definida e por uma estrutura interna ordenada, regular e
repetitiva, a que se chama estrutura cristalina. Essa organização
interna reflecte-se, em condições favoráveis, na forma exterior dos
cristais, que são delimitados por superfícies planas e lisas. Quando os
cristais se desenvolvem em condições em que não há espaço para
crescerem, essas faces planas não aparecem
Processos de Formação de Cristais
Os factores externos que condicionam a cristalização são:
• A agitação do meio em que se encontram
• O tempo,
• O espaço disponível
•Temperatura
Meio calmo, lento, e bastante espaço disponível, leva à
formação de cristais grandes e perfeitos
As formas que os cristais apresentam, não dependem
apenas das condições externas, dependem também de
factores internos, os quais são responsáveis pela sua
organização espacial interna, logo pelas formas que
assumem.
Os factores condicionantes podem
não afectar a cristalização do mineral
do mesmo modo em todas as
direcções e, o cristal não tenha a
mesma facilidade de se desenvolver
nas diferentes direcções, ficando o
seu crescimento condicionado pelo
crescimento dos cristais envolventes.
A estrutura cristalina implica uma disposição
ordenada dos átomos ou iões, formando uma
rede tridimensional.
A rede cristalina é formada por fiadas
de partículas ordenadas segundo
diferentes direcções do espaço.
Estas fiadas definem assim uma
rede, em que unidades de forma
paralelepipédica que constituem a
malha elementar.
Nós correspondem
a partículas
elementares, cuja
massa está
centrada no centro
de gravidade.
Fiadas são alinhamentos de
partículas em direcções
definidas por dois nós
consecutivos e iguais
Planos reticulares são
planos definidos por duas
fiadas não paralelas.
Os elementos geométricos de um cristal
são os nós, as fiadas e os planos
reticulares.
O arranjo interno dos cristais pode traduzir-se no aparecimento
de uma forma poliédrica com faces, arestas e vértices
Correspondem
aos planos
reticulares
Correspondem a
fiadas
Correspondem
aos nós
Podemos então dizer que as propriedades de um cristal são
condicionadas pela organização especial da suas partículas,
pelas proporções em que elas se encontram na rede e pelas
forças de ligação que mantêm uma partícula em oscilação
em torno das posições de equilíbrio.
A interacção entre as partículas tende a criar uma estrutura
ordenada.
A clivagem, a condutibilidade calorífica e mesmo as diferenças de
dureza existentes numa mesma face de um cristal são explicadas de
acordo com a teoria reticular. Conclui-se que um cristal cliva facilmente
se se encontrar ligado segundo planos constituídos por forças fracas,
sendo estes paralelos uns aos outros.
A forma poliédrica é , uma
consequência do arranjo
interno de partículas.
Silicatos
A maior parte do volume da
crosta terrestre é formado
por minerais pertencentes
ao grupo dos silicatos. A
estrutura básica é um
tetraedro (SiO4)4-.
Os tetraedros têm tendência para se
polimerizar, ou seja , ligarem-se uns
aos outros de modo a formarem
conjuntos complexos.
Isomorfismo
Representa um conjunto de substâncias que embora
quimicamente diferentes, apresentam a sua estrutura interna
idêntica
Em algumas destas substâncias pode ocorrer substituição, na
rede estrutural, de um ião por outro diferente. Isto só é possível
se existir afinidade química entre as partículas, e o mesmo raio
iónico.
Assim a rede permanece estável ou as distorções são pequenas,
se os raios diferirem pouco.
A um conjunto de minerais que mantenham constante a sua
estrutura interna, variando a composição, chama-se série
isomorfa ou série sólida, e os cristais designam-se cristais de
mistura ou mistura isomorfa. Ex. plagioclase, que é um
silicato de sódio ou cálcio. Manual pág. 115 ( ver tabela)
Plagioclase sódica
Plagioclase cálcica
Isomorfismo entre a
albite e a anortite
Labradorite
Polimorfismo
Correspondem a minerais que apresentam a mesma
composição química, mas têm redes cristalinas diferentes. Ex:
1. Carbonato de
cálcio, que pode
formar dois minerais
diferentes
Aragonite
Calcite
2. O carbono pode cristalizar em dois minerais diferentes,
com arranjos diferentes dos átomos de carbono que os
constituem.
Diamante
Grafite