MINERALOGIANDICE

1 MINERALOGIA...................................................................................................................21.1 Propriedades fsicas dos minerais ................................................................................................. 3

1.1.1 Dureza .................................................................................................................... 3 1.1.2 Densidade Relativa ................................................................................................ 3 1.1.3 Clivagem e Fratura ................................................................................................. 4 1.1.4 Tenacidade............................................................................................................. 5 1.1.5 Brilho ...................................................................................................................... 6 1.1.6 Cor ......................................................................................................................... 6 1.1.7 Cor do trao............................................................................................................ 61.2 Mineralogia qumica ....................................................................................................................... 6

1.2.1 Relao da qumica com a classificao mineral.................................................... 7 1.2.2 Deduo da frmula qumica a partir da anlise de um mineral ........................... 11 1.2.2 Deduo da composio percentual a partir da frmula de um mineral ............... 12

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1 MINERALOGIACincia que estuda os minerais incluindo todos os aspectos relacionados aos mesmos: propriedades fsicas, propriedades qumicas, composio qumica, aplicaes, modo de ocorrncia, etc. Pode-se definir Mineral como sendo um slido homogneo (elemento ou composto qumico), de composio qumica definida (porm geralmente no fixa), de ocorrncia natural na crosta terrestre, proveniente de processos inorgnicos e que apresenta uma estrutura atmica ordenada, ou seja, tomos e ons arranjados de forma regular (Klein & Hurlbut, 1999). Slido: as substncias gasosas ou lquidas so excludas do conceito de mineral. Assim, o gelo das calotas polares um mineral, mas a gua no. Entretanto, algumas substncias, mesmo no se enquadrando nesta definio, ainda assim so objeto de estudo da mineralogia, como o caso do mercrio lquido, que pode ser encontrado na natureza, em determinadas situaes. Homogneo: algo que no pode ser fisicamente dividido em componentes qumicos mais simples. Natural: exclui as substncias produzidas em laboratrio ou por uma ao consciente do homem. Quando estas substncias so idnticas em composio e propriedades a um mineral conhecido, o nome deste mineral pode ser usado, acrescido do adjetivo sinttico. (por exemplo, esmeralda sinttica). Composio qumica definida: significa que um mineral uma substncia que pode ser expressa por uma frmula qumica. Por exemplo, a composio do ouro nativo Au, a do quartzo SiO 2, a da calcita CaCO3, e assim por diante. Entretanto em muitos minerais possvel a substituio de um ou mais elementos da frmula original por outros. Assim, a dolomita CaMg(CO 3)2 admite a substituio de Mg por quantidades variveis de Fe e Mn, e a esfalerita ZnS admite a substituio de Zn por quantidades variveis de Fe. Em muitos casos, a composio qumica dos minerais pode variar dentro de certos limites, sem que seja necessrio alterar o nome do mineral. Em outros casos as variaes so to grandes que caracterizam uma espcie mineral distinta. Arranjo atmico ordenado: implica na existncia de uma estrutura interna, onde os tomos ou ons esto dispostos em um padro geomtrico regular, que obedece s regras de simetria da cristalografia. Os slidos assim constitudos (cristais) pertencem a um dos sistemas cristalinos: triclnico, monoclnico, ortorrmbico, tetragonal, hexagonal (trigonal) e isomtrico. Slidos que possuem tal arranjo interno ordenado so chamados de cristalinos. Os que no o possuem so chamados de amorfos, e fogem classificao estrita de mineral, compondo o grupo dos mineralides.

Fig. 1 Clula unitria do mineral Halita. Apesar da maioria dos minerais ser de origem inorgnica, algumas substncias atendem a todos os requisitos acima, mas so geradas naturalmente por organismos ou com a ajuda de organismos. Estes minerais so chamados de biognicos e, exceo da sua origem, so idnticos aos minerais equivalentes formados por processos inorgnicos. O exemplo mais comum de mineral biognico o carbonato de clcio (CaCO3) presente nas conchas de moluscos na forma calcita, dolomita ou aragonita. Alguns outros exemplos incluem alguns sulfetos, sulfatos, fosfatos, fluoretos, xidos, enxofre nativo e formas amorfas de SiO2.

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1.1 Propriedades fsicas dos mineraisAs propriedades fsicas so muito importantes para a determinao rpida dos minerais, pois a maioria deles pode ser reconhecida pela vista ou determinada mediante ensaios simples.

1.1.1 DurezaA dureza de um mineral a resistncia que sua superfcie lisa oferece ao ser riscada. Como as outras propriedades fsicas dos minerais, a dureza depende da estrutura do cristal. Quanto mais intensas as foras de unio entre os tomos, tanto mais duro o mineral. O grau de dureza determinado, observando-se a facilidade ou dificuldade relativa com que um mineral riscado por outro. Pode dizer-se ento que a dureza de um mineral a sua resistncia ao risco. Escolheu-se uma srie de dez minerais comuns para servir como escala, podendo ser determinada a dureza relativa de qualquer mineral mediante comparao com a dos minerais da escala. Quadro 1 - Escala de dureza de MOHS DUREZA RELATIVA (ESCALA DE MOHS) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Talco Gipsita Calcita Fluorita Apatita Ortoclsio Quartzo Topzio Corndon Diamante Risca-se facilmente com a unha Risca-se ligeiramente com a unha Risca-se facilmente com uma moeda de cobre Risca-se facilmente com a navalha No se risca ligeiramente com a navalha Risca-se com uma lima de ao Risca o vidro Risca ligeiramente o quartzo Risca ligeiramente o topzio No riscado pelos outros minerais DUREZA ABSOLUTA 0,03 1,25 4,5 5 6,5 37 120 175 1.000 140.000

O talco, nmero 1 na escala, tem uma estrutura constituda de placas to debilmente unidas entre si que a presso dos dedos suficiente para fazer deslizar uma placa sobre a outra. Na outra extremidade da escala est o diamante com seus tomos constitudos de carbono to firmemente ligados uns aos outros que nenhum outro mineral pode separ-los de modo a produzir um sulco, Para determinar-se a dureza relativa de qualquer mineral nos termos desta escala, necessrio achar quais destes minerais ele pode riscar e quais no. Ao fazer a determinao, observar-se- o seguinte: algumas vezes, quando um mineral mais mole do que o outro, pores do primeiro deixaro marca sobre o segundo que pode ser tomada por engano como um risco. Todavia, ela pode ser removida esfregando-se com o dedo, ao passo que um sulco ser permanente. Alguns minerais alteram-se freqentemente em sua superfcie transformando-se em material que muito mais mole do que o mineral original, Deve-se, por conseguinte, usar uma superfcie recente do espcime a ser ensaiado. A natureza fsica de um mineral pode impedir uma determinao correta de sua dureza, Por exemplo, se um mineral pulverulento, granular ou estilhaado, ele pode ser rompido e aparentemente riscado por um mineral muito mais mole do que ele prprio. sempre aconselhvel, quando se faz o ensaio da dureza, confirm-lo, invertendo-se a ordem do processo; isto , no tentar sempre riscar o mineral A com o mineral B, mas tambm tentar riscar B com A.

1.1.2 Densidade RelativaA densidade relativa (d) de um mineral um nmero que exprime a relao entre seu peso e o de um volume igual de gua destilada a 4C. Se um mineral tem 2 por densidade relativa, isto significa que um espcime dado deste mineral pesa duas vezes mais que o mesmo volume de gua destilada a 4C. A densidade relativa de um mineral de composio fixa freqentemente importante auxlio em sua identificao, particularmente quando se trabalha com cristais raros ou pedras preciosas, casos em que outros ensaios danificariam os espcimes.

4 A densidade relativa de uma substncia cristalina depende de dois fatores: (1) a espcie de tomos de que composto e (2) a maneira pelas quais os tomos esto arranjados entre si. Nos compostos isoestruturais em que o arranjo constante, os tomos com pesos atmicos mais altos tero usualmente a densidade relativa mais elevada. Os carbonatos ortorrmbicos relacionados a seguir, em que a diferena principal reside nos ctions, mostra isto muito bem. Quadro 2 Relao entre composio qumica , pesos atmicos e densidade relativa de minerais Mineral Aragonita Estroncianita Witherita Cerussita Composio CaCO3 Sr CO3 BaCO3 PbCO3 Peso atmico do ction 40,08 87,63 137,36 207,21 Densidade relativa 2,93 3,7 4,3 6,33

Muitos pares de minerais isoestruturais formam sries de solues slidas, em que a composio pode variar continuamente. Nestas sries, h uma mudana contnua na densidade relativa, Por exemplo, o mineral olivina uma srie de soluo slida entre a forsterita (Mg2SiO4 d 3,2) e a fayalita (Fe2SiO4 d 4,4). Assim, pela determinao da densidade relativa, possvel obter-se uma boa aproximao da composio qumica. A influncia do empacotamento dos tomos sobre a densidade relativa est bem ilustrada nos compostos polimorfos. Nestes, a composio permanece constante, mas o empacotamento dos tomos varia. O exemplo mais notrio encontra-se no diamante e na grafita, ambos carbono elementar. O diamante com a densidade relativa 3,5 tem uma estrutura compacta, dando densidade elevada de tomos por unidade de volume, ao passo que na grafita, densidade relativa 2,2, os tomos esto arranjados menos compactamente, Os passos necessrios para fazer-se uma determinao comum da densidade relativa so resumidamente os seguintes: pesa-se primeiramente o mineral no ar; representemos este peso por Par . Ento o mineral imerso em gua e pesado de novo. Nestas condies, ele pesa menos, pois qualquer objeto imerso em gua impelido para cima por uma fora equivalente ao peso da gua deslocada. Representemos por Pgua o peso do mineral na gua. Ento Par Pgua igual perda de peso causada pela imerso na gua,

ou ao peso de um volume igual de gua (ou seja, volume ocupado pelo mineral). A densidade relativa ser calculada, ento, pela expresso:

d

Par Par Pgua

1.1.3 Clivagem e FraturaClivagem. Diz-se que um mineral possui clivagem quando, aplicando-se uma fora adequada, ele se rompe de modo a produzir superfcies planas definidas. A clivagem pode ser: Excelente (ou proeminente) quando o mineral apresenta planos muito evidentes e quase perfeitos como nas micas; Perfeita quando os planos de clivagem apresentam certa aspereza e um grau de escalonamento bastante ntido, como na calcita e nos feldspatos; Distinta quando os planos de clivagem apresentam pequeno grau de escalonamento e as superfcies mostram-se speras, como na aragonita. A clivagem depende da estrutura do cristal e ocorre somente paralelamente aos planos de tomos. Se uma famlia de planos de tomos paralelos tem entre si urna fora de ligao fraca, provvel que a clivagem ocorra ao longo destes planos. Esta menor resistncia pode ser devida a um tipo mais fraco de ligao, a um espaamento reticular maior no cristal formando ngulos retos com a clivagem, ou freqentemente a uma combinao dos dois. A grafita tem uma clivagem em placas. Dentro das placas existe uma ligao forte, mas entre elas h uma ligao fraca dando origem clivagem. Uma ligao fraca acompanha-se geralmente de um espaamento reticular grande, pois a fora de atrao no pode manter os planos bem juntos uns aos outros. O diamante no tem mais do que um tipo de ligao e sua clivagem excelente ocorre ao longo daqueles planos reticulares tendo o espaamento mximo.

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Figura 1A Tipos de clivagem: a) basal (micas); b) cbica (galena); c) rombodrica (calcita). Sendo a clivagem o rompimento de um cristal entre planos de tomos, uma propriedade direcional e qualquer plano paralelo atravs do cristal um plano de clivagem potencial. Alm disto, ela sempre paralela s faces, ou s possveis faces do cristal, pois tanto as faces como a clivagem, refletem a mesma estrutura cristalina. Nem todos os minerais apresentam clivagem e somente poucos, comparativamente, a exibem em grau notvel, mas nestes casos ela serve como critrio diagnstico decisivo. Fratura. Entende-se por fratura de um mineral a maneira pela qual ele se rompe quando isto no se produz ao longo de superfcies de clivagem. Minerais que no apresentam clivagem apresentam fratura como o quartzo. Os termos seguintes usam-se comumente para designar as diferentes espcies de fratura:

Conchoidal quando a fratura tem superfcies lisas, curvas, semelhantes superfcie interna de uma concha. Esta a observada mais comumente em substncia como o vidro e o quartzo. Fibrosa ou Estilhaada quando o mineral se rompe mostrando estilhaos ou fibras. Regular quando a superfcie de fratura, embora apresente pequenas elevaes e depresses, aproximase, no geral, de um plano como na Estroncianita. Desigual ou Irregular quando o mineral se rompe formando superfcies rugosas e irregulares.

1.1.4 TenacidadeConhece-se como tenacidade, a resistncia que um mineral oferece ao ser rompido, esmagado, curvado ou rasgado em resumo, sua coeso. Os termos seguintes usam-se para descrever as vrias espcies de tenacidade nos minerais:

Quebradio. Um mineral que se rompe ou pulveriza facilmente. Ex. calcita, diamante; Malevel. Um mineral que pode ser transformado em lminas delgadas por percusso. Ex. ouro, prata; Sctil. Um mineral que pode ser cortado em aparas delgadas com um canivete. Ex. gipsita; Dctil. Um mineral que pode ser estirado para formar fios. Ex. ouro, platina; Flexvel Elstico. Um mineral que depois de ter sido encurvado retoma sua posio original, ao cessar a presso. Ex. micas. Flexvel plstico. Um mineral que se encurva, mas no retoma sua forma primitiva quando a presso cessa. Ex. talco;

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1.1.5 BrilhoChama-se brilho a aparncia geral da superfcie de um mineral luz refletida. O brilho dos minerais pode ser dividido era dois tipos: metlico e no-metlico. No existe qualquer linha ntida dividindo estes dois grupos e os minerais, situando-se entre eles, denominam-se submetlicos. Um mineral tendo a aparncia brilhante de um metal tem um brilho metlico. Alm disso, esses minerais so inteiramente opacos luz e, conseqentemente, do trao negro ou muito escuro. A galena, a pirita e a calcopirita so minerais comuns, com brilho metlico. Todos os minerais sem uma aparncia metlica tm, necessariamente, brilho no-metlico. So, em geral, claros e transmitiro a luz atravs de bordas delgadas. O trao de um mineral nometlico sem cor ou de cor muito clara. Usam-se os termos seguintes para descrever a aparncia dos minerais no-metlicos:

Vtreo. Produz reflexo como o brilho de vidro. Ex.: Quartzo; Resinoso. Possui a aparncia de resina. Ex.: Esfalerita; Nacarado ou Perlceo. Tem a aparncia iridescente de uma prola. Ex.:Talco; Gorduroso. Com a aparncia de estar recoberto por uma camada delgada de leo. Ex.: Nefelina e alguns espcimes de Esfalerita e de Quartzo; Sedoso. Com aspecto de seda. o resultado de um agregado paralelo de fibras finas. Ex.: Gipsita fibrosa, Asbesto; Adamantino. Tem brilho intenso, igual ao do diamante. Deve-se ao elevado ndice de refrao do mineral. Mostram-no os minerais transparentes de chumbo, como a Cerussita e a Anglesita; Mate ou Terroso. Quando o mineral no possui brilho. Ex.: Caulinita, Bauxita.

1.1.6 CorA cor dos minerais, importante propriedade fsica, depende da absoro seletiva da luz, restando uma frao refletida e outra transmitida. Para muitos minerais, especialmente os que exibem brilho metlico, a cor propriedade definida e constante (invarivel), servindo como importante meio de identificao. O amarelo-lato da calcopirita, o cinzachumbo da galena, o preto da magnetita, etc., so exemplos em que a cor constante propriedade notvel do mineral. Tais minerais, cuja cor constante, so ditos idiocromticos. Contudo, muitos minerais no exibem uma cor constante em seus diferentes espcimes. Tais minerais so ditos alocromticos. Esta variao de cor na mesma espcie pode ser devida a diferentes causas: mudana na composio qumica, presena de impurezas. A substituio progressiva do zinco pelo ferro na esfalerita mudar sua cor, do branco passando pelo amarelo e pelo castanho ao preto. Os minerais do grupo dos anfiblios mostram variao semelhante na cor. A Tremolita, silicato contendo como bases somente o clcio e o magnsio, de cor muito clara; a Actinolita e a hornblenda, anfiblios contendo quantidades crescentes de ferro variam na cor entre o verde e o preto. Alm disso, um mineral pode exibir ampla gama de cores sem qualquer alterao aparente na composio. A fluorita um exemplo notvel disto, pois encontrada em cristais incolores, brancos, rseos, amarelos, azuis, verdes e violeta., Todavia, variaes de cor to amplas assim so raras. Freqentemente, os minerais so coloridos tambm por vrias impurezas. A variedade criptocristalina vermelha de quartzo, conhecida como jaspe, colorida por pequenas quantidades de hematita. Do que ficou dito, v-se que, embora a cor de um mineral seja uma de suas propriedades fsicas importantes, no sempre constante e deve, por conseguinte, ser usada com cautela na identificao de algumas espcies.

1.1.7 Cor do traoA cor do p de um mineral conhece-se como cor do trao. Usa-se o trao, freqentemente, na identificao dos minerais, pois, embora a sua cor possa variar dentro de amplos limites, a cor do trao usualmente constante. Esta propriedade pode ser determinada convenientemente no laboratrio esfregando-se o mineral sobre uma pea de porcelana branca no-polida, conhecida como placa para trao. Esta placa tem uma dureza aproximadamente 7, no podendo, assim, ser usada com minerais de maior dureza pois, neste caso, no teramos um trao, mas, sim, um risco.

1.2 Mineralogia qumicaA composio qumica de um mineral de importncia fundamental, pois todas as outras propriedades dependero dela em grande escala. Contudo, estas propriedades dependem no s da composio qumica, mas tambm da geometria do arranjo dos tomos constituintes e da natureza das foras eltricas que os mantm unidos.

7 A classificao moderna dos minerais, todavia, considera a estrutura assim como a composio qumica e toma conhecimento da ampla variao no contedo qumico, permitida pela substituio dos tomos de um elemento pelos de outro em uma dada trama estrutural. Da introduo dos conceitos estruturais na classificao mineral, resulta esclarecimento considervel das relaes entre os minerais, podendo ter significao econmica.

1.2.1 Relao da qumica com a classificao mineralA composio qumica a base para a classificao moderna dos minerais. De acordo com este esquema, dividem-se os minerais em classes dependentes do nion ou grupo aninico dominante. Assim, tanto as propriedades fsicas como as qumicas dependem em certa escala da composio. O chumbo pesado, tendo os compostos que o contm geralmente densidades relativas notavelmente altas, que refletem a influncia dos elementos componentes sobre as propriedades fsicas. Da mesma forma, os radicais, que so grupos ou combinaes de elementos, embora no possam existir no estado livre como um elemento qumico, possuem propriedades caractersticas que conferem a todos os compostos que os contm. Assim, o radical carbonato reage de modo caracterstico com os cidos para produzir dixido de carbono, liberado da reao sob a forma de bolhas de gs.

De acordo com MASON e MOORE (1982), em essncia, a crosta terrestre constituda de oito elementos qumicos:Quadro 3 Principais elementos qumicos da crosta Elemento qumico Oxignio (O) Silcio (Si) Alumnio (Al) Ferro (Fe) Clcio (Ca) Sdio (Na) Potssio (K) Magnsio (Mg) TOTAL Percentagem em peso na crosta 46,60 27,72 8,13 5,00 3,63 2,83 2,59 2,09 98,59 Nmero atmico (Z) 8 14 13 26 20 11 19 12 Peso atmico 16 28,085 26,98 55,85 40,08 22,99 39,09 24,3

Esta tabela de fundamental importncia nos estudos de mineralogia e petrologia, visto que ela est diretamente relacionada com os principais minerais formadores de rochas. Assim, como o oxignio e o silcio so os elementos qumicos mais abundantes, de se esperar que a classe dos silicatos (minerais que contm, dentre outros, silcio combinado com oxignio) seja a mais importante como formadora de rochas. A classificao mineral, a seguir descrita, baseia-se na composio qumica, da qual as divises mais amplas so as seguintes classes: 1. Elementos Nativos: Cerca de 20 elementos se encontram como minerais sob forma no combinada, dizendo-se que ocorrem no estado nativo. Exemplo: Ouro. 2. Sulfetos. Esta classe consiste, na maior parte, em combinaes de vrios metais com enxofre. A maioria dos minrios metlicos est nesta classe. Exemplo: Galena (PbS). 3. Sulfossais. Os minerais compostos de chumbo, cobre ou prata em combinao com enxofre e antimnio, arsnico ou bismuto so includos na classe dos sulfossais. Exemplo: Enargita (Cu3AsS4). 4a. xidos. xidos simples e mltiplos. Os minerais desta classe contm um metal em combinao com o oxignio. Exemplo: Hematita (Fe2O3). 4b. Hidrxidos. Os xidos minerais contendo gua ou a hidroxila (OH), como radical importante, esto includos nesta classe. Exemplo: Brucita (Mg(OH)2).

8 5. Halogenetos. Esta classe inclui os cianetos, fluoretos, brometos e iodetos naturais. Exemplo: Fluorita (CaF2). 6. Carbonatos. Nesta classe, esto os minerais, cujas frmulas incluem o radical carbonato, CO 3. Exemplo: Calcita (CaCO3). 7. Nitratos. Os minerais que podem ser considerados sais do cido ntrico e contm o radical NO 3 incluem-se nesta classe. Exemplo: Nitro ou Salitre da ndia (KNO3) e Salitre do Chile (NaNO3). 8. Boratos. Os boratos contm o grupo BO3. Exemplo: Brax (Na2B4O7. 10H2O). 9. Fosfatos. Esto includos nesta classe os minerais, cujas frmulas contm o radical PO 4. Exemplo: Apatita (Ca5(F,Cl,OH).(PO4)3). 10. Sulfatos. Esto nesta classe os minerais cujas frmulas incluem o radical sulfato, SO 4. Exemplo: Barita (BaSO4). 11. Tungstatos. Os poucos minerais que esto includos nesta classe tm o radical tungstato, WO 4, em suas frmulas. Exemplo: Scheelita (CaWO4). 12. Silicatos. Os silicatos representam o grupo mineral mais importante, visto que constituem mais de 90% da crosta terrestre. A subdiviso deste grupo feita com base em critrios estruturais, tendo como unidade 4fundamental o on [SiO4] . Este consiste de um tetraedro com um tomo de silcio ocupando a posio central e quatro tomos de oxignio dispostos nos vrtices do tetraedro, possibilitando o compartilhamento de um eltron de valncia com outros ctions, dando lugar a uma estrutura cristalina, cuja geometria utilizada para a classificao dos silicatos. Dependendo da geometria assumida, ou seja, do grau de polimerizao e da amplitude de participao do oxignio entre os tetraedros, a estrutura dos silicatos pode consistir em tetraedros independentes, em grupos tetradricos mltiplos e independentes, cadeias, folhas, etc. Desta forma so reconhecidos 6 grupos fundamentais de silicatos: a) Nesossilicatos: com grupos tetradricos isolados ([SiO4] ) ligados a outros similares por ligaes inicas, atravs de ctions diferentes do silcio. Nos nesossilicatos a relao Si:O de 1:4.4-

Fig. 2 Representao esquemtica de tetraedros de silcio isolados (nesossilicatos). b) Sorossilicatos: caracterizam-se por apresentar tetraedros duplos, isolados, unidos por um vrtice, 6formando grupos [Si2O7] que esto relacionados entre si atravs de ctions distintos do silcio. A relao Si:O de 2:7.

Fig. 3 Tetraedros de silcio compartilhando um oxignio (sorossilicatos).

9 c) Ciclossilicatos: quando 3, 4 ou 6 tetraedros se unem para formar um anel. A relao Si:O de 1:3. O anel 68[Si3O9] muito raro, ocorrendo apenas no mineral Benitota (BaTiSi3O9). O anel [Si4O12] tambm raro 12sendo encontrado no mineral Axinita. J o anel [Si6O18] o mais abundante, sendo encontrado em minerais como o berilo, a Cordierita, etc.

Fig. 4 Tetraedros de silcio dispostos em ciclo (ciclossilicatos). d) Inossilicatos: Os tetraedros [SiO4] podem estar unidos em cadeias simples, compartilhando oxignios com 4os tetraedros adjacentes, onde a relao Si:O de 1:3 ([Si2O6] ), como nos piroxnios. Essas cadeias simples podem tambm unir-se, lado a lado, formando o inossilicatos de cadeia dupla, quando a relao 6Si:O de 4:11 ([Si4O11] ), como anfiblios. Essas cadeias (simples e dupla) tm comprimentos indefinidos.

Fig. 5 Tetraedros de silcio dispostos em cadeia (inossilicatos de cadeia simples, esquerda, e dupla, direita).

10 e) Filossilicatos: Os tetraedros configuram uma malha plana de arranjo hexagonal onde trs dos quatro oxignios de cada tetraedro so compartilhados com os tetraedros vizinhos, levando a uma relao Si:O de 22:5 ([Si2O5] ). Estas folhas silcio-oxignio se estendem indefinidamente.

Fig. 6 Tetraedros de silcio dispostos em folha (filossilicatos). f) Tectossilicatos: Os tetraedros configuram uma estrutura tridimensional complexa onde todos os ons oxignio de cada tetraedro so compartilhados com os tetraedros vizinhos. Desta forma a relao Si:O de 0 1:2 ([SiO2] ). comum a presena de alumnio no lugar do silcio em alguns dos tetraedros, permitindo a + 2+ + presena de ctions diversos (Na , Ca , K ) includos no edifcio cristalino, como nos feldspatos.

Fig. 7 -Tetraedros de silcio em disposio tridimensional (tectossilicatos).

11 Quadro 4 - Classificao dos Silicatos* Classe Arranjo dos Tetraedros SiO2 Nesossilicatos Sorossilicatos Ciclossilicatos Inossilicatos Filossilicatos Tectossilicatos Isolados Duplo Anis Cadeias (simples) Cadeias (duplas) Folhas Estruturas tridimensionais Relao Si:O 1:4 2:7 1:3 1:3 4:1 1 2:5 1:2 Olivina (Mg,Fe)2SIO4 Hemimorfita Zn4(Si2O7)(OH).H2O Berilo Be3Al2(Si6O18) Enstatita, Mg2(Si2O6) Tremolita, Ca2Mg5(Si8O22)(OH)2 Talco, Mg3(Si4O10)(OH)2 Quartzo, SiO2 Exemplo do mineral

* Os nomes das classes de silicatos so os propostos por H. Strunz (Mineralogische Tabellen, 1941 e 1957). Os prefixos so do grego: neso, ilha; soro, grupo; cyclo, anel; ino, cadeia ou fio; phyllo, folha; tecto, estrutura tridimensional.

1.2.2 Deduo da frmula qumica a partir da anlise de um mineralTodas as frmulas qumicas atribudas aos minerais foram calculadas a partir de anlises qumicas. Uma anlise fornece a composio percentual de um mineral, ou, em outras palavras, as partes, em peso, em 100 partes dos diferentes elementos ou radicais presentes. Consideremos a seguinte anlise da calcopirita: Quadro 5 Deduo da frmula qumica da Calcopirita. Percentagens Cu = 34,30% Fe = 30,59% S = 34,82% Pesos Atmicos 63,54 55,85 32,07 Propores Atmicas 0,5398 0,5477 1,0857 Relao Atmica 1 1 2

Pr opores atmicas

Percentagens Pesos atmi cos

Re laes atmicas

Pr opores atmicas Menor proporo atmica

Na primeira coluna, os nmeros dados indicam as percentagens dos diferentes elementos no mineral. Como estes elementos tm pesos atmicos diferentes, os nmeros no representam as relaes dos diversos tomos entre si no composto qumico. Para deduzir as propores relativas dos tomos dos diferentes elementos, as percentagens so divididas, em cada caso, pelo peso atmico do elemento. Isto fornece uma srie de nmeros que representam as propores atmicas no composto. Dividindo-se as propores atmicas pela menor proporo atmica so obtidas as relaes atmicas. Na anlise da calcopirita, estas relaes so 1:1:2, correspondentes, respectivamente s quantidades de Cu, Fe e S no mineral Calcopirita. Conseqentemente, CuFeS2 constituir a frmula qumica do mineral. Se o mineral for um composto oxigenado, do-se, por conveno, os resultados da anlise como percentagens dos xidos presentes. Mediante um clculo semelhante ao esboado acima, determinam-se as relaes destes xidos entre si. A nica diferena ser que, neste caso, as percentagens sero divididas pelos respectivos pesos moleculares (soma dos pesos atmicos dos elementos presentes nos diferentes xidos). Consideremos como exemplo a seguinte anlise da Gipsita:

12 Quadro 6 Deduo da frmula qumica da Gipsita Percentagens CaO = 32,44 SO3 = 46,61 H2O = 20,74 Pesos Moleculares 56,1 80,06 18,0 Propores Moleculares 0,578 0,582 1,152 Relao Molecular 1 1 2

As relaes moleculares obtidas indicam que as relaes dos xidos entre si no composto so 1CaO:1SO3:2H2O = 1:1:2. Conseqentemente, a composio da Gipsita pode ser representada por CaO.SO3.2H2O ou CaSO4.2H2O.

1.2.2 Deduo da composio percentual a partir da frmula de um mineralFreqentemente, desejava determinar a composio terica de um mineral, partindo-se de sua frmula qumica, para controlar a validez desta ltima. O processo de clculo o inverso do descrito precedentemente. Tomemos, por exemplo, o mineral Calcopirita - CuFeS2. Quais seriam as percentagens dos diferentes elementos que compem este mineral? Consiste o processo, em primeiro lugar, em adicionar os pesos atmicos dos diferentes elementos presentes, obtendo-se, assim, o peso molecular do composto, como segue: Quadro 7 Deduo da composio percentual da Calcopirita. Pesos atmicos Cu Fe S2 = 32,07 x 2 Peso molecular CuFe S2 63,54 55,85 64,14 183,53

Do que ficou dito antes, bvio que em 183,53 partes (100%) da Calcopirita existem 63,6 partes de Cobre, 55,85 partes de Ferro e 64,14 partes de Enxofre. Para achar-se a parte do Cobre em 100 partes do mineral, ou, em outras palavras, a percentagem, procede-se da seguinte forma:

183,53 100 63,54 x (% Cu)

x (% Cu)

63,54 100 183,53

x 34,62%

Fig. 7a ons mais comuns nos minerais e respectivos tamanhos relativos e cargas eltricas.

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Fig. 7b Notao cristalogrfica e Retculos de Bravais.