I minerali cristallizzati e non

I minerali cristallizzati e non
Tabella con vari tipi di minerali


i minerali

I minerali (dal latino medievale minerale, derivato del francese antico minière, "miniera") sono corpi inorganici e naturali, con una composizione chimica ben definita o variabile in un campo ristretto; essi costituiscono la crosta terrestre e altri corpi celesti. Sono tutti solidi (eccetto il mercurio nativo).
Hanno proprietà fisiche e chimiche costanti, che permettono di identificarli e distinguerli gli uni dagli altri. In ambito storico, con l'espressione regno minerale si indicava l'insieme degli oggetti inanimati, prevalentemente minerali e rocce, in base al Systema Naturae di Linneo.
Il termine odierno, inteso correttamente in senso scientifico, è più restrittivo e indica i corpi che presentano una composizione chimica definita o variabile entro i limiti ben precisi imposti dalla stechiometria; essi si presentano quasi sempre sotto forma cristallina, sono solidi a temperatura ambiente (con l'eccezione del mercurio nativo e del ghiaccio) e per lo più inorganici.
Un minerale può essere costituito da un solo elemento chimico, come l'oro (Au), oppure da uno o più elementi legati assieme in un composto chimico semplice, come ad esempio il quarzo (SiO2), da molecole di formula complessa, spesso comprensiva di molecole di acqua di cristallizzazione, come l'idrobasalluminite Al4(SO4)(OH)10·12-36(H2O), o più complessa ancora. Il termine minerale implica non soltanto la composizione chimica, ma anche la struttura cristallina del materiale.
La composizione dei minerali varia quindi dai semplici elementi chimici a sali fino ad arrivare a silicati molto complessi, mentre la maggior parte dei composti organici sono solitamente esclusi, ed enumera migliaia di forme conosciute. Lo studio dei minerali è detto mineralogia.
Possono essere di molte varietà di colore dall'opaco al vitreo da unicolore a pluricolore e sono consigliati in ambito scolastico o di collezionismo

La classificazione dei minerali consiste in una suddivisione sistematica delle specie di minerali in classi e categorie in base a delle caratteristiche comuni in modo da facilitarne lo studio e soprattutto l'identificazione dei campioni provenienti dalle rocce raccolte sul terreno.

Classi di minerali
I minerali sono suddivisi in 10 classi. Queste classi sono comuni sia alla classificazione Dana che a quella Strunz ma la numerazione è differente tra i due sistemi.

Elementi nativi
Gli elementi nativi sono degli elementi chimici che non possono essere composti in elementi più semplici. Rappresentano dal 3 al 4% delle specie. I metalli esistono sotto forma di elementi nativi (costituenti puri) o, più generalmente, di leghe.
Essi sono divisi in tre sottoclassi:
metalli nativi: oro nativo (Au), argento nativo (Ag), rame nativo (Cu), platino nativo (Pt), …;
semi-metalli: bismuto nativo (Bi), antimonio nativo (Sb), arsenico nativo (As), …;
metalloidi: carbonio nativo (C), zolfo nativo (S), …
Solfuri e derivati[modifica | modifica wikitesto]
Rappresentano dal 15 al 20% delle specie di minerali, circa 350 specie. Numerosi minerali utilizzati per l'estrazione sono dei solfuri.
Essi sono ripartiti in due gruppi:
il gruppo anionico comprende solo un metalloide: lo zolfo per i solfuri, il selenio per i seleniuri, il tellurio per i tellururi, l'arsenico per gli arseniuri, l'antimonio per gli antimoniuri, i più diffusi sono la pirite (FeS2) la galena (PbS);
i solfosali: i gruppi anionici sono composti da zolfo e da un altro metalloide. Esempi: la zinkenite (Pb6Sb14S27), la tennantite ((Cu,Fe)12As4S13).

Ossidi e idrossidi
La terza classe raggruppa i minerali il cui gruppo è costituito da ossigeno o da idrossile ([OH]-). Il 14% dei minerali sono ossidi.
È divisa in tre sottoclassi:
gli ossidi semplici: l'ematite (Fe2O3), minerale di ferro;
gli ossidi multipli: lo spinello (MgAl2O4) utilizzato in gioielleria al posto del rubino;
gli idrossidi.

Alogenuri
Il gruppo anionico degli alogenuri è formato da alogeni. Questa classe rappresenta dal 5 al 6% delle specie di minerali. Il minerale di questa classe più conosciuto è l'halite (NaCl) o salgemma. Gli alogenuri sono fragili, leggeri e spesso solubili in acqua.

Carbonati e nitrati
Questi minerali sono caratterizzati dall'essere fragili e da una bassa durezza.
Sono divisi in due sottoclassi:
i carbonati: il gruppo anionico è il gruppo carbonato [CO3]2.. Rappresentano circa il 9% delle specie conosciute, circa 200 specie. Comprende alcuni minerali importanti come la calcite (CaCO3) che è il costituente principale del calcare;
i nitrati: il gruppo anionico è lo ione nitrato [NO3]-. Esempio: il sodanitro (NaNO3).
Borati[modifica | modifica wikitesto]
Borati: il gruppo anionico è lo ione borato [BO3]3- o lo ione [BO4]5-. Questa piccola famiglia rappresenta circa il 2% dei minerali.

Solfati e derivati
Questa classe rappresenta circa 230 specie, il 10% del totale ed è caratterizzato da un gruppo anionico nella forma di [XO4]2-.
Solfati: [SO4]2-. Il solfato più comune è sicuramente il gesso, (CaSO4·2H2O).
Cromati: [CrO4]2-.
Tungstati: [WO4]2-.
Molibdati: [MoO4]2-.

Fosfati e derivati
Questa classe raggruppa circa 250 specie, il 16% del totale ma la maggior parte sono conosciute solo sotto forma di piccoli cristalli. Il gruppo anionico è nella forma [XO4]3-.
Fosfati: [PO4]3-.
Arseniati: [AsO4]3-.
Vanadati: [VO4]3-.

Silicati
L'unità di base di questa classe di minerali è lo ione silicato [SiO4]4-. L'atomo di silicio è al centro di una piramide a base triangolare. Questo solido geometrico formato da quattro triangoli equilateri è un tetraedro.
I silicati rappresentano circa un quarto dei minerali sulla superficie terrestre. Questa abbondanza ha comportato una classificazione specifica che prende in considerazione delle caratteristiche strutturali come la concatenazione dei tetraedri [SiO4]. La disposizione dei legami chimici tra i tetraedri è influenzata dalla presenza di altri ioni.
I silicati sono divisi in 6 sottoclassi.
I nesosilicati. Il prefisso neso- viene dal greco e significa isola. I tetraedri non hanno alcun legame tra di loro. I nesosilicati rappresentano circa il 5% delle specie di minerali. Fra questi ritroviamo l'olivina (Mg,Fe)2SiO4, i granati e il topazio.
I sorosilicati. Il prefisso soro- viene dal greco e significa gruppo. I tetraedri SiO4 sono legati due a due tramite un verticie formando il gruppo Si2O7. Ogni gruppo di due tetraedri è separato dagli altri da ioni intermedi. I sorosilicati rappresentano circa il 3% di tutte le specie di minerali. Tra i più importanti vi è l'epidoto.
I ciclosilicati. Il prefisso ciclo- viene dal greco e significa anello. I tetraedri sono riuniti in anelli contenenti 3, 4 o 6 tetraedri o anche più. Le formule chimiche [Si3O9], [Si4O12] oppure [Si6O18] indicano un ciclosilicato. Essi rappresentano circa il 2% del totale delle specie di minerali e numerose sono conosciute come gemme. Tra questi vi sono il berillo (acquamarina, smeraldo) e tutte le tormaline.
Gli inosilicati. Il prefisso ino- viene dal greco e significa fibra. I tetraedri formano catene di SiO3. I nastri possono essere formati dall'unione di più catene, la più frequente è Si4O11. Gli inosilicati rappresentano circa il 4,5% delle specie di minerali. Le due famiglie più grandi, sono quella dei pirosseni (catene semplici) e gli anfiboli (catene doppie). Gli anfiboli che cristallizzano formando fibre formano l'amianto.
I fillosilicati. Il prefisso phyllo- viene dal greco e significa foglia. Il gruppo anionico che caratterizza questo sottogruppo è [Si4O10]. I tetraedri sono organizzati in strati singoli o doppi. In questa sottoclasse vi sono varie famiglie: le miche, le argille e i serpentini. I fillosilicati rappresentano circa il 6,5% di tutte le specie di minerali.
I tettosilicati. Il prefisso tecto- viene dal greco e significa costruttore, Tutti i tetraedri sono collegati tra di loro tramite un atomo di ossigono in comune e formano una struttura. La formula chimica di base è SiO2 come per il quarzo. In alcuni dei tetraedri il silicio può essere sostituito da un atomo di alluminio. La silice SiO2 diventa quindi (Si,Al)O2. Il numero e la natura di queste sostituzioni generano le famiglio dei feldspati, dei feldspatoidi e delle zeoliti. I tettosilicati rappresentano circa il 4% di tutte le specie di minerali. Tra questi si possono annoverare la lazurite (che forma il lapislazzuli) e l'amazzonite.

Minerali organici
Questa classe comprende una trentina di specie con una struttura cristallografica ben definita. Un esempio è la whewellite, minerale che costituisce i calcoli renali.


3


1


2

sg*