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Minerais Silicosos


  Bioquímica

A abundÔncia de minerais silicosos em certas regi§es da Europa determinou, segundo hip¾teses de numerosos historiadores, o desenvolvimento dos instrumentos de pedra e de alguns modelos de sociedade primitiva claramente diferenciados das culturas orientais.
Denominam-se minerais silicosos, ou silicatos, as diferentes variedades naturais em que se apresenta o composto quÝmico di¾xido de silÝcio (SiO2), comumente conhecido como sÝlica. Comp§em cerca de 95% da crosta terrestre e do manto superior, como principais constituintes das rochas Ýgneas, sedimentares e metam¾rficas. Entre cerca de 600 silicatos conhecidos -- dos quais o mais abundante e representativo Ú o quartzo --, somente os feldspatos, anfib¾lios, piroxÛnios, micas, olivinas, feldspat¾ides e ze¾litas sÒo significativos na formaþÒo de rochas.
Os silicatos tambÚm estÒo amplamente distribuÝdos por grande parte do sistema solar. Detectou-se na superfÝcie de Merc·rio, VÛnus e Marte a ocorrÛncia de minerais silicosos, os quais, sabe-se, sÒo importantes constituintes de rochas lunares, de meteoritos e da maioria dos aster¾ides.


Propriedades fÝsicas e quÝmicas. Em estado puro, os minerais silicosos sÒo, na maioria, incolores, transparentes e apresentam brilho vÝtreo. Isolantes de eletricidade e de comportamento diamagnÚtico, isto Ú, inerte Ós perturbaþ§es magnÚticas, todos sÒo duros e resistentes e se quebram com fraturas lisas ao serem submetidos a forþas e press§es.
Apesar de sua aparÛncia exterior, as variedades de silicatos tÛm uma coesÒo interna que se manifesta em diferentes sistemas de cristalizaþÒo. O quartzo e as micas, por exemplo, cristalizam-se no sistema hexagonal, enquanto os piroxÛnios e anfib¾lios podem cristalizar-se nos sistemas ortorr¶mbico ou monoclÝnico. Os feldspatos podem cristalizar-se no sistema monoclÝnico, mas tambÚm no triclÝnico, e a granada exemplifica a cristalizaþÒo no sistema c·bico. Os minerais cristalinos, como o quartzo e a cristobalita, caracterizam-se pela acentuada simetria interna, mas hß ainda variedades criptocristalinas, como a calced¶nia e o sÝlex, e amorfas, como a opala.
O Ýndice de refraþÒo, medida da capacidade desses minerais para desviar os raios de luz que os atravessam, aumenta de forma aproximadamente linear com a gravidade especÝfica, magnitude fÝsica relacionada com a densidade. Em geral, a gravidade especÝfica diminui para as rochas de coloraþÒo clara e, assim, os silicatos claros apresentam valores inferiores aos de tom mais escuro a que se associam na natureza.
Os minerais silicosos sÒo sol·veis nos ßcidos fortes, exceto no fluorÝdrico. Os tipos menos densos dissolvem-se lentamente nos ßcidos frios e com grande rapidez ao aumentar-se a temperatura. Esses minerais sÒo altamente sol·veis em ßlcalis fortes, sobretudo em soluþ§es quentes e concentradas, assim como em alguns sais de carßter bßsico, como o fluoreto de am¶nia. ╔ a reaþÒo quÝmica da sÝlica com certos sais e hidr¾xidos que produz os silicatos, parte substancial das camadas superficiais da Terra.


ClassificaþÒo dos silicatos. A unidade estrutural bßsica de todos os minerais silicosos Ú o tetraedro de silÝcio (SiO4), no qual um ßtomo de silÝcio Ú cercado e ligado a quatro ßtomos de oxigÛnio, cada um deles num vÚrtice de um tetraedro regular. Os tetraedros podem se organizar em diversas estruturas, que formam a base para a classificaþÒo dos silicatos em grupos.
Os sorossilicatos, que incluem a hemimorfita, a clinozoisita e o idocrßsio, caracterizam-se pela presenþa de grupos de tetraedros duplos em que o ßtomo de oxigÛnio Ú partilhado por dois tetraedros. Os inossilicatos apresentam cadeias simples de tetraedros, os quais partilham dois ßtomos de oxigÛnio. Enstatita, hiperstÛnio e diopsÝdio sÒo alguns representantes dos inossilicatos na famÝlia dos piroxÛnios. Da famÝlia dos anfib¾lios sÒo exemplos os inossilicatos antofilita, tremolita e actinolita.
Os tetraedros se apresentam em folhas nos filossilicatos, como caulinita, talco, moscovita e biotita, entre outros, e em estruturas tridimensionais nos tectossilicatos como quartzo, microclÝnio, albita, anortita, heulandita e leucita. Nos ciclossilicatos, os tetraedros se apresentam em anÚis, como no berilo, na turmalina e na cordierita.
A caracterizaþÒo das ligaþ§es entre os tetraedros foi possÝvel somente a partir do sÚculo XX, quando se p¶de determinar detalhes da estrutura cristalina com base na difraþÒo dos raios X. Antes disso, a classificaþÒo dos silicatos se baseava em semelhanþas quÝmicas e fÝsicas, muitas vezes ambÝguas. AlÚm da ligaþÒo entre os tetraedros, pode-se caracterizar um grupo de silicatos tambÚm pelo tipo e pela localizaþÒo de outros ßtomos da estrutura.


Variedades de minerais de sÝlica. Hß muitas variedades de minerais de sÝlica pura, ou seja, que contÛm predominantemente sÝlica e oxigÛnio. O tipo mais comum na natureza Ú o quartzo, estritamente denominado quartzo alfa, que se encontra em profusÒo nos escudos continentais.
As variedades criptocristalinas da sÝlica, com disposiþÒo interna em microcristais, sÒo calced¶nia, jasper e sÝlex, ou pederneira. A calced¶nia tem diferentes cores, principalmente vermelha, parda e verde, e uma de suas modalidades, a ßgata, Ú apreciada em joalheria. O jaspe Ú opaco, de diversos tons que formam listas, e o sÝlex, de aparÛncia transl·cida, protagonizou uma importante etapa do desenvolvimento da humanidade prÚ-hist¾rica nÒo s¾ por sua abundÔncia, mas tambÚm pela dureza e a capacidade de fragmentar-se em lascas pontiagudas.
A tridimita, que pertence ao sistema hexagonal e r¶mbico, se forma a temperaturas superiores a 870░C. De densidade inferior ao quartzo, e conseq³entemente maior volume, estß presente especialmente em rochas vulcÔnicas. A cristobalita, mineral do qual existem duas variedades principais, cristaliza no sistema tetragonal e Ú obtida a partir do aquecimento do quartzo, sem necessidade de se tomar precauþ§es excepcionais e na ausÛncia de solventes.
A opala, da qual existem variedades comuns e de joalheria, Ú um silicato amorfo, disseminado em veios e camadas. ╔ de cor branca, negra ou, mais raramente, incolor, com freq³entes impurezas. De natureza igualmente amorfa, a sÝlica vÝtrea procede da fusÒo do quartzo e posterior esfriamento brusco do lÝquido resultante. Transparente Ó luz visÝvel e ultravioleta, alÚm de isolante elÚtrico e muito resistente a substÔncias quÝmicas e a mudanþas de temperatura, freq³entemente Ú usada na fabricaþÒo de aparelhos de laborat¾rio. Variedades raras de sÝlica sÒo a melanoflogita, composta principalmente de di¾xido de silÝcio e di¾xido de enxofre, e a coesita, cristalizada no sistema monoclÝnico e detectada unicamente em ßreas onde se verificaram explos§es nucleares, pois precisa de pressÒo superior a 35.000 atmosferas para formar-se.

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