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4.1: Minerales

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    ¿Eres un mineral?

    Solía haber un comercial de televisión que decía “eres lo que comes”. Si eso es cierto, entonces eres en parte la halita mineral. Eso es solo sal de mesa, después de todo.

    ¿Qué es un Mineral?

    Un mineral es un material sólido que se forma por un proceso natural. Un mineral puede estar hecho de un elemento o un compuesto. Tiene una composición química específica. Su composición química es diferente de otros minerales. Cada tipo de mineral tiene propiedades físicas que difieren de los demás. Estas propiedades incluyen estructura cristalina, dureza, densidad y color. Por ejemplo, la plata es un metal suave y brillante. La sal es un cristal blanco en forma de cubo. El diamante es un cristal translúcido extremadamente duro.

    Formas por Procesos Naturales

    Los minerales se forman por procesos naturales. Los minerales son creados por procesos que ocurren en o sobre la Tierra. Por ejemplo, cuando la lava caliente se enfría, se forman cristales minerales. Los minerales también precipitan del agua. Algunos minerales crecen cuando las rocas están expuestas a altas presiones y temperaturas.

    ¿Podría elaborarse un mineral mediante un proceso que no fuera natural? La gente hace piedras preciosas en un laboratorio. El diamante sintético es común. Pero esa piedra no es un mineral. Eso es porque un mineral debe ser creado por procesos naturales. Esto es parte de la definición de un mineral.

    Sustancia inorgánica

    Un mineral es una sustancia inorgánica. No fue hecha por organismos vivos. Las sustancias orgánicas contienen carbono. Algunos tipos de sustancias orgánicas son proteínas, carbohidratos y aceites. Todo lo demás es inorgánico. En algunos casos, los organismos vivos fabrican materiales inorgánicos. Las conchas de carbonato de calcio hechas por animales marinos son inorgánicas.

    Composición Definitiva

    Todos los minerales tienen una composición química definida. Algunos minerales están hechos de un solo tipo de elemento. La plata es un mineral hecho solo de átomos de plata. El diamante y el grafito están hechos solo del elemento carbono.

    Los minerales que no son solo un solo elemento están hechos de compuestos químicos. Por ejemplo, el cuarzo mineral está hecho del compuesto dióxido de silicio, o SiO 2. Este compuesto tiene un átomo del elemento silicio por cada dos átomos del elemento oxígeno.

    Cada mineral tiene su propia fórmula química única. Por ejemplo, la hematita mineral tiene dos átomos de hierro por cada tres átomos de oxígeno. La magnetita mineral tiene tres átomos de hierro por cada cuatro átomos de oxígeno. Muchos minerales tienen fórmulas químicas muy complejas que incluyen varios elementos. Sin embargo, incluso en compuestos más complicados, los elementos ocurren en proporciones definidas.

    Cristales Sólidos

    Los minerales deben ser sólidos. Por ejemplo, el hielo y el agua tienen la misma composición química. El hielo es un sólido, por lo que es un mineral. El agua es un líquido, por lo que no es un mineral.

    Algunos sólidos no son cristales. El vidrio, o la obsidiana rocosa, son sólidos. Sin embargo, no son cristales. En un cristal, los átomos están dispuestos en un patrón. Este patrón es regular y se repite. La siguiente imagen muestra cómo se disponen los átomos en halita (sal de mesa) (Figura a continuación). La halita contiene átomos de sodio y cloro en un patrón. Observe que el patrón va en las tres dimensiones.

    Se forman cristales de halita a partir de iones de sodio y cloruro

    Los iones de sodio (bolas moradas) se unen con iones cloruro (bolas verdes) para formar cristales de halita.

    El patrón de átomos en toda halita es el mismo. Piensa en todos los granos de sal que hay en un salero. Los átomos están dispuestos de la misma manera en cada pieza de sal.

    A veces dos minerales diferentes tienen la misma composición química. Pero son diferentes minerales porque tienen diferentes estructuras cristalinas. Los diamantes son muy valiosos como piedras preciosas, porque son muy bonitos y muy duros. El grafito es el “plomo” en los lápices. ¡No es nada difícil! Sorprendentemente, ambos están hechos de solo carbono. Compara el diamante con la mina de lápiz (Figura abajo). ¿Por qué son tan diferentes? Los átomos de carbono en el grafito se unen para formar capas. Los enlaces entre cada capa son débiles. Las láminas de carbono pueden simplemente deslizarse unas junto a otras. Los átomos de carbono en los diamantes se unen en las tres direcciones. Esta fuerte red hace que los diamantes sean muy duros.

    Los diamantes y el grafito están hechos de carbono

    Los diamantes (A) y el grafito (B) están hechos solo de carbono, pero no son muy parecidos.

    Propiedades Físicas

    Los patrones de los átomos afectan las propiedades físicas de un mineral. La forma cristalina de un mineral está determinada por la forma en que están dispuestos los átomos. Por ejemplo, se puede ver cómo se disponen los átomos en halita (Figura a continuación). A continuación, puede ver cómo se ven los cristales de sal bajo un microscopio (Figura a continuación). Los cristales de sal son todos cubos ya sean pequeños o grandes.

    Los cristales de sal son de forma cúbica

    Bajo un microscopio, los cristales de sal son cubos. En este cristal, las esquinas se han desgastado.

    Las propiedades físicas ayudan a los científicos a identificar diferentes minerales; esto se explora en el concepto “Identificación de minerales”.

    Resumen

    • Un mineral es un sólido inorgánico cristalino.
    • Un mineral se forma a través de procesos naturales. Tiene una composición química definida.
    • Los minerales pueden ser identificados por sus propiedades físicas características. Incluyen estructura cristalina, dureza, densidad, rotura y color.

    Revisar

    1. ¿Qué propiedades tiene que tener una sustancia para ser un mineral?
    2. ¿Cómo son similares el diamante y el grafito? ¿En qué se diferencian?
    3. ¿Cómo se determina la forma de un mineral?

    Explora más

    Utilice este recurso para responder a las preguntas que siguen.

    1. ¿Cuáles son los dos primeros criterios para que algo sea un mineral?
    2. ¿Qué es lo tercero? ¿Qué significa eso?
    3. ¿Cuál es el nombre común para halita? ¿De qué está hecho químicamente?
    4. ¿Qué es cierto acerca de los elementos que componen un mineral?
    5. ¿Por qué la halita se rompe en pequeños cubos?
    6. ¿Cuál es la evidencia de que un cubito de hielo es un mineral?
    7. ¿Por qué el vidrio no es un mineral?

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