Propiedades de Los Minerales

 

 

INGENIERÍA DE MINAS

 Actt i vi  Ac vidad dad:: Propi Pro piedad edades es de d e los l os miner mi nerales ales  Auto  Au to r/In r/Integ teg ra rant nte: e:

Wilson Alfaro Pizan 

Curso:  

Mineralogía Docente:

Ing. Julio Lujan Tupez Trujillo  – Perú 2021

 

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Y PETROLOGIA

 

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INDI E

I.

INTRODUC INTRODUCCIÓN: CIÓN: ......................................................................................................... ..................................................... ....................................................................... ................... 3

II.

OBJETIV OBJETIVOS OS ........................................................................................................... .................................................... ................................................................................. .......................... 4

III.

FUNDAMENTO FUNDAMENTO TEÓRICO PROPIEDADES PROPIEDADES DE LOS MINERALES ........................................................... ................................................. .......... 4

IV.

PROPIEDA PROPIEDADES DES DE LOS MINERALES ................................................................................................. .................................................... ............................................. 8

V.

CONCEPTOS GENERALES PUNTO DE EBULLICIÓN Y EL PUNTO DE FUSIÓN DEL AGUA ........... ..... ........... ........... ...... 20

VI.

DISCUSIÓ DISCUSIÓN N Y CONCLUSIÓN. CONCLUSIÓN. ..................................................... ......................................................................................................... .................................................... 22

VII.

BIBLIOGR BIBLIOGRAFIA AFIA............................................... ...................................................................................................... ............................................................................... ........................ 23

 

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I.

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INTRODUCCIÓN

La ciencia de la mineralogía trata aclarar las condiciones de la formación de los minerales, diferenciar entre variedades y modificaciones o definir nuevos minerales. También las propiedades de los minerales es enfoque de estudios. Parte de la mineralogía es la cristalografía que trata alumbrar la estructura interna - la estructura cristalina de los minerales. La mineralogía juega un papel importante en las ciencias de materiales, en la metalogénesis, en procesos medio ambientales y por cierto en gran parte de la petrología. Los minerales siempre han sido fuente de fascinación y de estudio para el hombre. En ocasiones su belleza, en ocasiones sus propiedades, han sido utilizadas desde las civilizaciones civilizac iones más antiguas. La utilizació utilizaciónn de materiales procedentes del reino mineral es una de las características que podemos ver en la diferenciación de comportamientos entre el hombre y los demás animales, y está en el mismo origen del desarrollo de las primeras culturas. Desde la aparición de la escritura quedaron reflejadas en distintas obras muchas de las ideas de las distintas civilizaciones sobre el mundo mineral. La utilización de minerales, como puede ser el cristal de roca, para fabricar instrumentos usados para la caza está documentada al final del paleolítico superior. Sabemos que el descubrimiento y uso de los metales ha dado nombre a algunos de los periodos de la historia del hombre, como la edad del bronce y la del hierro. Y también sabemos que ya cuatro mil años antes los babilonios, egipcios y chinos explotaban yacimientos. Podemos clasificar los minerales por sus propiedades físicas, ópticas, eléctricas, magnéticas y por su composición química, aunque este último no es el método habitual, ya la mayoría pueden ser identificados mediante

 

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observación espectroscópica espectroscópica e incluso visual. Aun así, el análisis químico es la única forma de identificar con exactitud la naturaleza de un mineral. II.

OBJETIVOS

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  Determinar de manera fácil y rápida los minerales por medio de sus propiedades físicas.

  Reconocer el brillo, dureza, color, raya, hábito, entre otras característ características icas de cada uno



de los minerales.   Desarrollar la habilidad para identificar los minerales.



  Conocer el significado geológico general de las asociaci asociaciones ones mineralógic mineralógicas as más



frecuentes.

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO PROPIEDADES DE LOS MINERALES MINERAL ES

El servicio geológico mecano (2017), afirma que por propiedad se entiende toda aquella manifestación Morfológica o físico-química que presenta la materia mineral. Las propiedades morfológicas de un mineral son consecuencia de la manifestación externa de la ordenación interna tridimensional de los motivos estructurales.

  Ha Habito bito y agregados cris talinos. - El hábito es el desarrollo relativo del conjunto de caras

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de un cristal y se aplica tanto a cristales individuales como a agregados cristalinos. Depende de las condiciones de crecimiento del mineral.

 

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  Exfoliación. La exfoliación es la rotura del mineral paralelamente a determinados planos

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cristalográficos cristalogr áficos y está relacionada con la estructura interna del cristal. por ejemplo, las micas que tienen una estructura en capas con enlaces débiles entre ellas, presentan exfoliación perfecta en estas direcciones. La exfoliación, cuando está presente en un mineral, se puede describir en función de: a) Su calidad calidad:: perfec perfecta, ta, buen buena, a, imper imperfecta. fecta. b) De los plano planoss cristalogr cristalográficos: áficos: cúbica oc octaédrica, taédrica, prismá prismática. tica. Fractura y partición. - Se entiende por fractura de un mineral a la rotura aleatoria, sin ninguna relación con la estructura interna del mismo, a diferencia de la exfoliación. El aspecto de la superficie de rotura puede ser característico en algunos minerales. Se distingue: c) Fractura concoidal: superficies de rotura curvas como la cara interna de una concha (de ahí el nombre). Ej. sílex, calcedonia. d) Fractura fibrosa: cuando el mineral se rompe con entrantes y salientes puntiagudos, como una astilla. e) Fractura irregular: la más común y la que sucede según superficies irregulares. irregulares.   Propiedades físicas  



Todas las características de los minerales dependen de su composición química y estructura, en la que ejercen una gran influencia las contaminacion cont aminaciones, es, mezclas y defectos estructurales que posea cada ejemplar en concreto. Según Griem, W. (2015): Las propiedades físicas de los minerales son fundamentales para su identificación. Algunas

 

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de las más importantes pueden determinarse mediante mediante simple inspección ocular (visual) mediante ensayos muy sencillos.   Color. - Es una de las principales propiedades ya que es la más fácilmente observable.



Sirve como un criterio distintivo ya que muchos minerales poseen un color característico; a los que tienen color constante se les llaman idiocromáticos, y a los que tienen colores que varían mucho se les llaman alocromáticos, en el caso de esos últimos las variaciones se deben a la presencia de pigmentos, inclusiones y otras impurezas.   Dureza. - Se llama dureza a la resistencia ofrecida por un mineral a la abrasión o al



raspado. Es de gran importancia en el reconocimiento rápido de los minerales, pues la dureza aproximada de una muestra se puede determinar fácilmente. La dureza se indica de manera relativa por la escala de Mohs. Para determinar la dureza de un mineral el rasguño hecho deberá ser lo más corto posible, no mayor de 6 mm., usando una uña, una moneda de cobre, la hoja de una navaja, un trozo de cristal de ventana y una lámina de acero.   Brillo . - Es la apariencia de la superficie de un mineral cuando se refleja la luz en él. El



brillo está en función de la transparencia, refractividad refractivida d y estructura de un mineral y existen dos tipos principales: el metálico y el no metálico, pero cuando el brillo no es de estos dos tipos se llama metaloid metaloidee o submetalico. submetalico.   Raya. - Es el color del polvo fino de un mineral que, aunque varíe, suele ser constante.



Se determina por corte, limado o rasguño; sin embargo, el método corriente y más satisfactorio es frotar el mineral sobre una pieza de porcelana blanca sin brillo, llamada biscuit. Para determinar su color una raya de una longitud de ¼ de pulgada es

 

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suficiente, y la facilidad o dificultad con que se puede obtener ésta, con la lámina, es índice de la dureza del mineral; por eso la lámina de biscuit no puede ser empleada con minerales de una dureza de siete o más, pues estos minerales son más duros que la lámina.   Fractura. - La fractura de un mineral se refiere a las características de la superficie



obtenida cuando sustancias cristalinas se rompen, en direcciones distintas de una exfoliación o una partición. En este caso los minerales que tienen una exfoliación muy débil, o no la tienen, propor proporcionan cionan superficies de fractura muy fáciles. Hábito.. - Muchos minerales, como la calcita o el cuarzo, se presentan frecuentemente en   Hábito



buenos cristales, pero la mayoría se encuentran en masas de varios tipos que pueden tener su carácter amorfo o cristalino.   Exfoliación. - La exfoliación es la propiedad por la que muchos minerales se rajan o



separan a lo largo de planos definidos.   Tenacidad. - Con este nombre se denomina el comportamiento de los minerales cuando



se intenta romperlos, golpearlos, aplastarlos, curvarlos o desgarrarlos.   Gusto. - Los minerales solubles en agua o en saliva generalmente tienen sabores



característicos.   Olor. - Algunos minerales tienen olores característicos al rascarlos, arañarlos, golpearlos



o calentarlos.   Tacto. - Se conoce así a la impresión que se produce al tocar un mineral.



 

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  Peso específico. - El peso específico (G), o densidad relativa de un mineral, es el número

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relativo que indica cuántas veces es más pesado o más ligero comparado con la misma cantidad de agua a 4ºC (temperatura en la que la densidad del agua es máxima). Magnetis gnetis mo. - Es la propiedad de los minerales de ser atraídos por un imán.   Ma



  Electricidad. - Es la propiedad de los minerales de conducir la electricidad según el tipo



de enlaces que tengan.   Radiactividad. - Esta propiedad se encuentra únicamente en minerales que contienen



elementos radioactivos de las series descendentes del uranio, torio, actinio o trazas de isótopos radioactivos como el potasio.

IV. PROPI PROPIEDADES EDADES DE LOS MINERALES TABLA 1: Propiedades: Azufre S Azufre Peso Pe so atómico Punto de fusión Densidad Propiedades ácido/base Estructura crist alina Sintético Dureza Fractura Brillo Color Clase Composición Raya Exfoliación Frecuencia

32.065g/mol 392.2K 2.07g/cm 3  cido Ortorómbico No 1.5-2.5 Concoidea Resinoso Amarillo Limón Elemento nativo 100% azufre y cantidades menores de Se, Te, As, Ti. Blanca Ligeramente amarilla Imperfecta Muy abundante

 

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Desprende un olor característico. Arde con llama azulada desprendiendo dióxido de azufre. Al fundirse toma un color marrón rojizo aumentando su viscosidad. Usos:  La mayoría de azufre se convierte en ácido sulfúrico. Es extremadamente importante

para muchas industrias de todo el mundo. Se utiliza en la fabricación de fertilizantes, refinerías de petróleo, tratamiento de aguas residuales, baterías de plomo de  plomo para automóviles, extracción de mineral, eliminación de óxido de hierro, de  hierro, fabricación de nylon y producción de ácido clorhídri clorhídrico. co.

Ilustración 1 Azufre en su forma natural en estado sólido

Grafito C Carbon Carbono o Peso Pe so atómico Punto de fusión Densidad Propiedades ácido/base Estructura cristalina cris talina Sintético Dureza Fractura Brillo Color Clase Composición Raya Exfoliación

12.0107 g/mol 3551 ºC 2.25 g/cm3  cido Hexagonal No 1.0 - 1.5 Escamosa Graso, metálico o mate. Gris oscuro a negro Elemento Nativo 100% Carbono Gris plomo Muy perfecta

 

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Buen conductor de la electricidad y el calor. Usos: Principal componente de los lápices, pinturas, pólvora, se emplea en ladrillos, crisoles,  crisoles, 

para fabricar fabricar electrodos. El grafito se utiliza también como lubricante, como pigmento, como un material de moldeo en la fabricación de vidrio y como moderador de neutrones en los reactores nucleares.

Ilustración 2 Grafito en su forma natural  

Bornita

Propiedades Cu 5FeS4  Peso Pe so atómico Punto de fusión Densidad Propiedades ácido/base Estructura cristalina Sintético Dureza Fractura Brillo Color Clase Composición Raya Exfoliación Frecuencia

Bornita 501.835 g/mol 1084.62 °C 5 g/cm3  Ácido Ortorrómbico No 3.0 Irregular a Concoidea Metálico Rojizo cobrizo, marrón de bronce, púrpura Sulfuros Cu: 63,23%; Fe: 11,12%, S: 25,55%, con inclusiones de Ag, Bi, Zn. Gris negra Imperfecta Abundante

 

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Magnético después de calentar Usos: Es extraída por su importancia industrial como mena de cobre y se encuentra en

depósitos porfídicos junto con otra mena de cobre más abundante y común la calcopirita.

Ilustración 3 Es uno de los minerales más

importantes

para la extracción de cobre.  .

Galena

Propiedades PbS Peso Pe so atómico Punto de fusión Densidad Propiedades ácido/base Estructura cris talina Sintético Dureza Fractura Brillo Color Clase Composición Raya Exfoliación Frecuencia

Galena 239.266 g/mol 1113  °C 1113 7.6 g/cm3 

Ácido Cúbico No 2.5 Espática Metálico Gris plomo Sulfatos Pb: 86,60% S: 13,40% Gris plomo Muy buena Común

 

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Es conocido por los egipcios 3000 años a.C. Lo usaban los romanos y griegos en tuberías de agua, revestimientos y placas. Usos:  La galena es una de las principales menas principales menas de dell plomo. En el Antiguo Egipto se utilizaba

molida como base para el kohl, un polvo cosmético empleado para proteger los ojos. También Tam bién se usó en la elaboración de esmaltes de  esmaltes para vasija vasijass cerámicas. Antiguamente como detector de radiotelefonía.

Ilustración 4 Galena muestra en natural 

Pirita 

Propiedades  

Peso atómic o Peso Densidad

FeS2  Pirita 119.9777 g/mol 5.0 – 5.2 g/cm3 

Propiedades ácido/base Estructura cristalina Sintético Dureza Fractura Brillo Color

cido Cristalización cúbica perfecta. No 6.0 - 6.5 Concoidea a desigual Metálico Amarillo latón, más o menos claro, amarillo dorado, a veces casi blanco, en ocasiones pardo con irisaciones.

Clase

Sulfuros y Sulfusales S ulfusales

 

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Composición

Fe: 46,60%; S: 53,40%; con inclusiones de Ni, Co, As, Cu, Zn, Ag, Au. El oro está unas veces como mezcla mecánica y otras en solución sólida. Su composición puede variar a causa del reemplazamiento de Fe por Ni (16% en la Bravoita). El S puede ser reemplazado por Se.

Raya Exfoliación

Negra verdosa Imperfecta

Usos: Fabricación de ácido sulfúrico, sulfatos de hierro y de cobre, alumbre, fabricación de

tintas, tintorería, etc. De algunas piritas se extrae oro.

Ilustración 5 Cuatro cristales de PIRITA sobre matriz. Cristalización cúbica perfecta. Color amarillo latón 

Marcasita

Propiedades  FeS2 Peso Pe so atómico Densidad Propiedades ácido/base Estructura crist alina Sintético Dureza Fractura Brillo Color Clase

Marcasita 119.9777 g/mol 4.9 g/cm3  cido Rómbico No 6.0 - 6.5 Desigual Metálico Blanco estaño o amarillo latón más claro que la pirita.

Sulfuros

 

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Composición Raya Exfoliación Frecuencia

 

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Fe: 46,55%; S: 53,45% Negruzca Imperfecta Abundante

Puede aparecer en formas radiales Usos:  Fabricación del ácido sulfúrico. Y fuente de azufre (en pequeña porción). También T ambién en

la de joyería y como objeto de colección.  colección.  

Ilustración 6 Mineral Marcasita en su estado natural. 

Corindón  

Propiedades  Al 2O3 C  Corindó orindó n Clase Grupo Sistema Color Raya Brillo Densidad Dureza Impurezas Composición

Deriva de “kauruntaka” nombre indio del mineral

xidos De las Hematites Hexagonal Desde rojo al azul Más clara que el color original pero difícil de obtener por su elevada dureza Adamantino a vítreo 3.98-4.10 g/cm3  9 Rubíes y Zafiros 52.9% aluminio pequeñas cantidades de cromo le dan coloraciones rojas, mientras que hierro y titanio le dan coloración azul.

 

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Hábito

 

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Cristales prismáticos hexagonales a veces en forma de barril por estrechamiento estrechamie nto de sus extremos. Es frecuente que presenten estriaciones horizontales. Puede aparecer masivo o como producto rodado.

Se caracteriza por su alta dureza, fuerte brillo, alto peso específico y partición. Usos: Importante empleo en joyería, su variedad roja oscuro el Rubí es una de las gemas

más valiosas. Igualmente lo es la variedad azul el Zafiro. Se utiliza también como abrasivo.

7 Corindón

Calcita

Propiedades CaCO3 Ca Calcita lcita Clase Grupo Sistema Color Raya Brillo Dureza Densidad Composición Hábito Fractura

Nombre derivado del griego y alusivo a all he hecho cho de que cuando el min era erall se calienta se convierte en polvo

Carbonatos De la calcita Hexagonal Incolora transparente o blanca Blanca Vítreo 3 2.710 g/cm3 56.03% de CaO y 43.97% de CO2  Prismático, romboédrico, escalenoéd escalenoédrico rico Exfoliación perfecta

 

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Se distingue por su dureza, su exfoliación romboédrica, color claro y brillo vítreo. Al reaccionar con el HCl la calcita desprende CO 2, es uno de los minerales más comunes y de mayor extensión, muy abundante en rocas sedimentarias en las que se considera el mineral de mayor importancia importancia.. Usos:   Para cementos, materiales cerámicos, obtención de cal, para carga, fabricación de

cemento Portland, en industria química, como fundente en menas metálicas, en industria óptica, etc. Como mármol en la decoración. 8 Calcita

Siderita

Propiedades Categoría Categor ía Formula qu ímica Tenacidad Densidad Propiedades ácido/base Estructura cris talina Sintético Dureza Fractura Brillo Color Habito Ha bito cr cristalino istalino

Minerales carbon atados y nitr nitratos atos FeCO3  Quebradiza 3.96g/cm3  Ácido Trigonal No 3.5-4.0 Irregular Vítreo Pardo, pardo amarillento, gris…..

Usualmente romboédrico, Masivo de grano fino

 

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Composición Raya Exfoliación Frecuencia

 

Tiene una composición de carbonato de hierro Blanca Perfecta Muy abundante

Se distingue de otros carbonatos su color y su mayor peso específico. Por lo general se altera fácilmente a limonita Usos:   Una de su principal importancia económica es la extracción del hierro. Siendo su

explotación a cielo abierto, aunque por lo general se ha hecho de manera subterránea basada en cámaras y pilares.

Ilustración 9 Siderita en su forma natural

Rodocrosita

Propiedades Clase Formula Química Transparencia Transparenci a Densidad Propiedades ácido/base Estructura cristalina Sintético Dureza

Mineraless c arbonata Minerale arbonatados dos y nitr nitratos atos MnCO3  Transparente a translucido 3.7g/cm3  Ácido Trigonal No 3.5-4

 

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Fractura Brillo Color Habito cristalino Composición Composici ón Raya Exfoliación Frecuencia Frecuenci a

l

 

Irregular o Concoidea Vítreo Pardo, gris amarillento, rojo, rojo rosado Masivo, globular, estalactico.. Carbonato de manganeso Blanca Romboédrica Perfecta Poco abundante

Se reconoce por su color rosado, la exfoliación romboédrica y su dureza. Es infusible y soluble en HCl caliente dando efervescen efervescencia. cia. Usos:   En masas importantes es un mineral industrial para el aprovechamiento del

Manganeso, (Mena secundaria de Mn.) principalmente en la industria del acero. Una vez pulido se lo utiliza para la construcción de objetos decorativos.

Ilustración 10 Rodocrosita

Smithsonita

Propiedades Clase Formula Química Tenacidad Densidad

Minerales carbo carbonatados natados y nitr atos ZnCO3 Quebradizo 4.43g/cm3 

 

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Propiedades ácido/base Estructura crist alina Sintético Dureza Fractura Habito Ha bito cr istalino Brillo Color Transparencia Composición Raya Exfoliación Frecuencia

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cido Trigonal No 4.0-4.5 Irregular a subconcoidea Botroidal o estalactitico Vítreo Variado Translucido Carbonato de zinc Blanca Perfecta Abundante

Es soluble en HCl dando efervescencia. Se distingue por su prueba positiva en Zn, su dureza y su gran peso específico. Usos:   Es una importante mena del zinc, buscada y extraída por ello. Las variedades de

bellos colores son también empleadas en la construcción como piedra ornamental.

Ilustración 11 - Smithsonita

 

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V.

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CONCEPTOS GENERAL GENERALES ES PUNTO DE EBUL EBULLICIÓN LICIÓN Y EL PUNTO DE FUSIÓN FUSIÓ N DEL AGUA

Punto de Fusión   Es la temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es decir, se

funde. Es relativamente insensible a la presión y, por tanto, pueden ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comproba comprobarr la pureza.

Punto de ebullició ebullició n

Es la temperatura a la cual se produce la transición de la fase líquida a la gaseosa. En el caso de sustancias puras a una presión fija, el proceso de ebullición o de vaporización ocurre a una sola temperatura; conforme se añade calor la temperatura permanece constante hasta que todo el líquido ha hervido. Presión atmosférica.

Se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire sobre la superficie terrestre y a nivel del mar es 101325 Pa o 1atm.Cabe resaltar que depende de la densidad de aire y altura a donde se mide la presión

Ilustración 12 - Factores de corrección de puntos de ebullición por cambios en la presión atmosférica.. atmosférica

 

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Ilustración 13 - Equivalencias De Presión Atmosferica Según La Altitud

 

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TABLA TAB LA:: UNIDADES MINERAS PUNTO DE FUSIÓN FUSIÓN Y EBULL ICIÓ ICIÓN N

Unidad min minera era

Punto de

Punto de

 Alti  Al ti tu tud d

Presión

fusión del

ebullición

(msnm)

barométrica

agua ºC

del agua ºC

 Antam  An tamin in a

0,00248

85

4300

445

Cu

Minera Cuajone

0,00310

90

3500

494

Zn,Cu,A Zn,Cu,Agg

Marsa

0,00240

87

3900

468

Au

Poderosa

0,00239

89

3300

506

Au

Yanacocha Marcona

0,00245 0,00101

86 97

4100 874

456 684

Au Fe

Lagunas Norte

0,00245

86

4200

450

Au

Cerro Ce rro Ve Verde rde

0,00194

91

2700

546

Cu

Toromocho

0,02500

84

4700

421

Cu

Quellaveco

0,00197

90

3100

519

Cu

VI.

Minerall Principal Minera

(mmHg)

DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN.

  Se determinó que cuanto menor sea la presión atmosférica, más pequeña será llaa



temperatura de ebullición del agua ya que a sus moléculas, al estar menos presionadas, les cuesta menos moverse y desplazarse y, como consecuencia, la temperatura de ebullición disminuye.

 

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  Los minerales representan la principal principal materia  materia prima de gran importancia, los mismos



que al ser explotados generan ingresos generan  ingresos al ser comercializado comercializados. s.   Los minerales presentan propiedades con las cuales podemos identificarlas a simple



vista o por estudios más sofisticados de difracción de rayos X para determinar su estructura del mineral.   Perú es un país rico en mineral y se ubican en diferentes partes del territorio nacional,



debido a ello su altitud hace que varíe la presión, puntos de ebullición y fusión del agua. VII.

BIBLIOGRAFÍA



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  Maroto, G. F. (S.F.). Propiedades De Minerales.

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