PRACTICA 2 Propiedades de Los Minerales

 

PRACTICA 2

PROPIEDADES DE LOS MINERALES 1.  OBJETIVOS

Determinar mediante las propiedades físicas y químicas fundamentales de la calcita, que es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente su dureza en la escala de Mohs es de 3 y reacciona con efervescencia en presencia de ácidos tales como el ácido clorhídrico.

2.  MARCO TEORICO

PROPIEDADES DE LOS MINERALES  

Dureza: Es una propiedad que mide la facilidad con que se puede rayar la superficie de un mineral. El diamante es el mineral más duro conocido, éste puede rayar el vidrio y cuarzo. En 1822 Friedrich Mohs inventó la escala de durezas, basada en la habilidad de un mineral para rayar otro. El menos duro es el talco y el más duro el diamante.

Generalmente los enlaces covalentes formarán minerales más duros que los enlaces iónicos. La dureza de un mineral depende principalmente del tipo de enlace que exista entre sus átomos. La estructura cristalina que posea el mineral también hace variar la dureza, esta estructura dependerá principalmente de tres factores: 1) El tamaño de los átomos: Una menor distancia entre los átomos hace mayor la atracción electrónica entre ellos. 2) La Carga: La diferencia d iferencia de carga entre los iones determinará la atracción entre éstos. 3) El arreglo atómico: Cuanto más cerrado sea el empaquetamiento entre los átomos e iones más duro será el mineral.          

Se raya con la uña .....................dureza baja (2,5) Si no se raya con la uña es que el mineral tiene una dureza superior a 2,5. 2 ,5. Se raya con la moneda..............dureza media (3-3,5) Si no se raya con la moneda es que su dureza es superior a 3,5. Se raya con un clavo..............dureza media (4,5) Se raya con una cortapluma..............dureza media (5) Se raya con el vidrio..................dureza alta (4-5,5) Si no se raya con el vidrio, y al contrario, el mineral raya al vidrio tendrá una dureza superior a 5,5.

 

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Clivaje (exfoliación): Es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de una superficie plana. El término es usado para describir el arreglo geométrico producido por su rompimiento. El clivaje varía inversamente a la fuerza del enlace. Si los enlaces son fuertes el clivaje será malo y si el enlace es débil el clivaje será bueno.

Generalmente en los enlaces iónicos el clivaje es mejor que en los enlaces covalentes. El número de planos y patrones del clivaje es identificado en muchas rocas formadoras de minerales. La muscovita tiene un solo plano del clivaje pero la calcita y la dolomita tiene tres direcciones de clivaje. La estructura cristalina determina los planos del clivaje y las caras del cristal.  

Peso específico: Cada mineral tiene un peso definido por centímetro cubico; este peso característico se describe generalmente comparándolo con el peso de un volumen igual en agua; el número resultante es lo que se llama peso específico del mineral.

El peso específico de un mineral aumenta con el número atómico de la masa de los elementos que lo constituyen y con la aproximidad o compactamiento con que estén arreglados en la estructura cristalina.  

Color: Aunque el color no es una propiedad segura para la identificación de la mayoría de los minerales, se le usa en ciertas distinciones de carácter general.

Por ejemplo, los minerales ferruginosos, por lo común son de color oscuro que puede ser gris oscuro, verde oscuro y negro. Los minerales que contienen aluminio son de color claro, que puede incluir el púrpura, rojo profundo, amarillo y algunos tonos cafés.  

Brillo: Se refiere al aspecto de la luz reflejada por un mineral. Minerales con aspecto de metal se dice que tienen brillo metálico independiente del color que posean.

 

Los parcialmente metálicos son submetálicos. Los minerales de brillo no-metálico pueden ser de brillo vítreo, perlado, sedoso, resinoso o terroso.

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Raya: La raya de un mineral es el color que éste presenta cuando se pulveriza finamente. La raspadura puede ser muy diferente del color del ejemplar de mano.

Por ejemplo la hematita puede ser de color café, verde o negro, pero la raspadura siempre tiene un color café rojizo.  

Fractura: Cuando los minerales no poseen clivaje entonces poseen fractura. La mayoría se rompen en superficies irregulares, pero también pueden romperse en curvas lisas (fractura concoide) o en astillas.   Reacción con ácido: Los minerales que presentan en su composición química carbonatos, reaccionan con el ácido clorhídrico (HCl) y al verter unas gotas de este ácido sobre el mineral aparece una efervescencia. Es conveniente limpiar el mineral después de haber echado el ácido.

3.  METODOLOGIA

3.1. 

DENSIDAD

Tanto la densidad como el peso específico son propiedades que no dependen de la dirección de medida, esto es, son propiedades escalares. En los minerales, ambas magnitudes son función de la estructura cristalina y la composición del mineral, así como de la temperatura y presión, ya que los cambios de estos factores provocan contracciones (descenso de T y/o aumentos de P) o expansiones (aumento de T y/o descenso de scenso de P) de las estructuras.

 

  Seleccionar una muestra de mineral.   Determinar la masa del mineral usado pesando en una balanza.   Determina el volumen del mineral usado, los mismos trozos que se pesaron. (si el mineral tiene forma regular, se pueden medir sus dimensiones) y se calcula el volumen de acuerdo a la forma geométrica. Si el mineral tiene forma irregular se coloca en una probeta graduada de 500 ml, 300 ml de agua. Se agrega el mineral cuidadosamente iniciando ligeramente y procurando no salpicar, determina el volumen del mineral por desplazamiento del agua.

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3.1.1.  PROCEDIMIENTO  

Se pesan los minerales.   Se añaden 200 ml de agua a la probeta de 250 ml.   Observamos cuanto subió el nivel del agua en la probeta.   Anotamos los resultados

 

3.2. 

DUREZA

La dureza es la resistencia de los materiales para resistir la penetración p enetración de otro cuerpo. Para el caso de minerales, la dureza se ha considerado clásicamente como la resistencia que presenta un mineral a ser rayado por otro mineral o material. F. Mohs dedujo empíricamente una escala cualitativa basada en las durezas relativas de distintos minerales que ha sido muy utilizada como criterio de clasificación y de determinación.

  Trata de hacer una raya con la uña sobre los minerales.   Trata de hacer una raya de un mineral a otro.   Trata de hacer una raya con la moneda.

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3.3. 

PRUEBA DE LA RAYA

 

Marca sobre la parte (sin esmalte) de la placa de porcelana con cada uno de los 4 minerales   Observa las rayas y describe tu observación.   Anotamos los resultados.

Tabla 1: Observaciones hechas en los minerales MINERAL

CON UÑA

CON MONEDA

ENTRE ELLOS

DUREZA

OBSERVACIONES

Caliza Puzolana Cuarzo Yeso

si no no no

si si no no no

si no no no

3 3 7 2

frágil frágil mayor dureza muy frágil

3.4. 

PRUEBA QUIMICA.

  En diferentes tubos de ensayo agregamos un pequeño pequeñ o trozo del mineral.   Añadimos 5 gotas de ácido clorhídrico.   Observamos las reacciones y anotamos los resultados.

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4.  DATOS OBTENIDOS

Tabla 2: Cuadro de datos d atos obtenidos en las diferentes pruebas MINERAL

VOLUMEN (ml)

PESO (gr)

DENSIDAD (gr/ml)

DENSIDAD teórica (gr/ml)

RAYA

DUREZA

Caliza Puzolana Cuarzo Yeso

7.5 7.5 3.8 1

16.75 22.92 7.92 1.43

2.233333333 2.233333333 3.056 2.084210526 2.084210526 1.43

2.4 2.4032 2.65 2.3

blanca blanca blanca blanca

3 3 7 1.5-2

5.  RESULTADOS

5.1. 

PRUEBA DE LA DENSIDAD

En esta prueba se determinó la densidad del mineral por desplazamiento de agua, donde las densidades que se hallaron se acercan a las densidades teóricas. 5.2. 

PRUEBA DE LA DUREZA

Los minerales fueron rayados con la uña y moneda para poder observar su dureza, el mineral más débil fue el yeso. 5.3. 

PRUEBA DE LA RAYA

La raya de los minerales es similar al color que presentan a simple vista, todas las rayas de los minerales analizados son de color blanco. 5.4.   

PRUEBA QUIMICA

La calcita es un carbonato por haber tenido una reacción de efervescencia al agregar el ácido clorhídrico.   El yeso no reacciona con el HCl porque esta sal es insoluble en él.   La puzolana desprendía un mal olor al estar en contacto con el ácido clorhídrico.

 

Tabla 3: Resultados Obtenidos RAYA

DUREZA

Caliza Puzolana Cuarzo

DENSIDAD (gr/ml) 2.23 3.056 2.08

blanca blanca blanca

3 3 7

Yeso

1.43

blanca

1.5-2

MINERAL

6.  CONCLUSIONES

Se hizo un análisis de las propiedades físicas y químicas de los minerales estudiados, obteniendo resultados similares a los teóricos.

7.  BIBLIOGRAFIA

Propiedades

físicas

y

químicas

de

los

Minerales.

Revisado

http://www.rinconsolidario.org/minerales/propiedades.htm Propiedades de los Minerales. Revisado http://www.escuelacima.com/propiedadesminerales.htm

en: en:

Apuntes Geología General: Mineralogía. Reconocer minerales. Revisado en: https://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap02-reconocer-minerales.htm ¿Porque no reacciona el yeso con el acido clorhídrico? Revisado en: https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100904131020AA5xyT3