Marcilio Cunha Marcilio Cunha ESTRUTURA CRISTALINA E NÃO CRISTALINA Engenharia de Materiais.
Minerais e matéria cristalina
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Minerais e Matéria Cristalina
Propriedades de minerais
• Composição química definida;• Estrutura Cristalina – estrutura
interna ordenada, regular e repetitiva.
Condições de Desenvolvimento dos Cristais
• Condições favoráveis – a organização interna reflecte-se na forma exterior dos cristais, que são delimitados por superfícies planas e lisas.
• Condições desfavoráveis – as faces planas não aparecem (como por exemplo falta de espaço)
Como se formam os minerais das Rochas Magmáticas?
• Resultam do arrefecimento e solidificação do magma
Arrefecimento rápido - não há condições para se formarem cristais bem desenvolvidos.
Arrefecimento lento – há condições para se formarem cristais bem desenvolvidos (observáveis à vista desarmada)
Tipos de Cristais
• Cristal subédrico ou subidiomórfico – o mineral apresenta parcialmente faces bem desenvolvidos.
• Cristal anédrico ou informe – mineral sem qualquer tipo de faces.
• Cristal euédrico ou idomórfico – o mineral totalmente limitado por faces desenvolvidas
Factores que caracterizam a estrutura cristalina
• Composição química;• Estrutura interna;• *• Durante muito tempo pensou-se que
cada mineral teria uma composição e estrutura interna única.
• No entanto em certos minerais podem ocorrer variações nestas características.
Isomorfismo• Ocorrem variações ao nível da
composição química dos minerais sem, contudo, se verificarem alterações na estrutura cristalina.
• Série isomórfa ou solução sólida – conjunto de minerais isomórfos.
• As plagioglases (grupo de feldspatos) e as olivinas são minerais que constituem séries isomorfas.
Isomorfismo -> Olivinas
• (Fe,Mg)2 SiO4 – os átomos de ferro (Fe) e magnésio (Mg), dada a semelhança de tamanho, podem intersubsistuir-se na estrutura cristalina, parcial ou totalmente.
• Olivinas puras – formam-se quando a substituição entre o Fe e o Mg é total:
• Fosterite = Mg2Si04• Faialite = Fe2 Si04
Isomorfismo - Olivinas
Isomorfismo – Plagioclases (Na, Ca)
• Os átomos de Cálcio (Ca) e de Magnésio (Mg), dada a semelhança, podem interbustituir-se na estrutura cristalina, pacialmente ou totalmente.
Isomorfismo - Plagioclases
Plagioclases puras – formam-se quando a substituição entre o Na e o Ca é total:•Anortite;•Albite.
Polimorfismo
• Os minerais têm a mesma composição química mas estruturas cristalinas diferentes.
• Minerais polimorfos (diamante e grafite) – são constituídos por átomos de carbono, mas às condições físico-químicos que presidem à sua formação, apresentam formas cristalinas totalmente distintas, o que se reflecte na sua dureza – o diamante é o mais duro mineral conhecido e a grafite tem baixa dureza.
A temperatura e a pressão condicionam o tipo de rede estável em cada circunstância.O Diamante pode formar-se a temperaturas e pressões que existem abaixo da linha A.A grafite pode formar-se a temperaturas e pressões que existem acima da linha A.
Estrutura Diamante
Estrutura Grafite