LISTA DE EXERCÍCIOS 1Propriedades Físicas dos Minerais 1. Em um mundo sem luz, quais as propriedades capazes de definir um mineral? Resposta:Na ausência de luz, propriedades como cor, brilho, traço e diafaneidade -importantes propriedades ópticas e que auxiliam na definição de um miner al – nãopoderiam ser observadas. No entanto, poderiam ser utilizadas para este fim propriedadesque dependem de outros fatores sensoriais que não a visão, como as propriedadesmecânicas flexibilidade e elasticidade, propriedades elétricas piezoeletricidade (o mineralquando aquecido produz pequenas cargas elétricas e de sinal oposto em cada uma dassuas extremidades) e piroeletricidade (mineral produz carga elétrica con stante e depequena intensidade quando submetido a pressões segundo qualquer um dos eixoscristalográficos), a condutividade elétrica, magnetismo e densidade. 2. Qual é a propriedade essencial à definição de Dureza de um mineral? Justifique. Resposta:A interação entre suas partículas constituintes: quantomaior a forç a de interligação entre elas, maior será a dureza domineral. O diamante, por exemplo, é constituído por uma firme redetetraédrica de carbono e seus áto mos estão tão fortemente unidos quenenhum outro mineral (a não ser ele pr óprio) é capaz de riscá-lo e oque lhe confere o número 10 na Escala de Mohs de dureza. 3. Em que situação um mineral exibirá duas durezas? Por que e onde isto ocorre? Resposta:Existem casos em que vários exemplares de um mesmo mineral apresentamvalores diferentes de dureza e que confere ao mineral um valor máximo e outro mínimopara esta propriedade. Tais minerais são denominados anisotrópicos, ou seja, possuirãovalores diferentes de dureza segundo a direção considerada e cada vez que ocorrem doisplanos com propriedades diferentes. Um exemplo de mineral anisotrópico (em relação àdureza) é a cianita, cuja dureza varia de 4,5 a 7,0 na Escala de Mohs (considerando asdireções vertical e horizontal, respectivamente). 4. Minerais com maleabilidade são eternos? Resposta:A maleabilidade é uma propriedade que confere ao mineral a característica deser amassado e transformado em lâminas sem que este se rompa. No ent anto, afragmentação do material nesta conformação não significa que não seja destruído por processos mecânicos ou químicos. Então, se a força de atração entre as partículas nãofor intensa, esforços contínuos causam fadiga e consequentemente ruptura. A saber, umgeólogo francês descobriu um depósito de ouro (mineral altamente male serri lhada eirregular. 8. Deste modo. Algun s mineraispossuem estilos de fratura característicos. Resposta:Porque a fratura é controlada pela estrutura interna do mineral. 9. Por que existem diferentes tipos de fraturas? Justifique e ilustre onde for o caso. uma vez que a primeira propriedade refere-se à cor do material no seu estado pulverizado e. 7. Por que os minerais do grupo das Micas são sempre um exemplo de clivagemexcelente? (A resposta pode se limitar ao quimismo do mineral). Um exemplo de mineral de clivagem boa é o feldspato. Resposta:Em função da composição química do mineral. Por que a cor do traço de um mineral pode ser diferente da cor do mesmo? Resposta:A cor do traço de um mineral pode não corresponder à cor do mesmo. Resposta: Quando for aplicado um esforço excepcional sobre um mineral de clivagemboa. Qual é a resposta oferecida por um mineral que ao ser iluminado exiba a cor branca? Justifique. as interações entre os planosparalelos é menos efetiva que as interações dentro dos planos. portanto é mais fácilsepará-los. No entanto. O que ocorre quando um esforço excepcional é aplicado sobre um mineral comclivagem boa? (Leve em conta que o esforço seja aplicado homogeneamente sobreo mineral e não instantaneamente). junho de 1993). A cor do mineral. Asformas mais conhecidas de fratura são: conchoidal (quartzo). enquanto a cor do traço é constante e será a mesma para diferentes variedades do mesmo mineral. portanto. . 5. a maneira como ele reflete a luz. a cor poder ser uma propriedade variável. o rompimento nãoocorre ao longo de nenhuma direção cristalográfica em particular. r esultando emsuperfície de deslizamento. fibrosa.ável econsiderado de grande durabilidade) cujas partículas estão cheias de poros – o que indicaforte corrosão química (Superinteressante. A fratura ocorre quando a força das ligaçõesquímicas é mais ou menos a mesma em todas as direções e. uma vez que diferentes comprimentos de onda dependem da superfície do mineral. então. 6. a fragmentação ocorrerá mais facilmente em ummineral de clivagem excelente. e os mineraispossuem diferentes estruturas internas. o que pode auxiliar em sua identificação. haverá quebra das ligações fracas entre planos de clivagem. a segunda. dependerá da área de exposição. Resposta:A dureza não depende do tamanho do grão e sim da estrutura cristalina domineral. se o mineral apresenta-se branco. Dessa forma. 11. LISTA DE EXERCÍCIOS 2 Propriedades físicas e a constituição químico/estrutural dos minerais 1. Quais são. emboravariem muito as condições geológicas de cristalização? Resposta:O tipo de rocha é determinado pela composição química que depende danatureza do magma de origem. A dureza de um mineral depende ou não do tamanho do seu grão? Justifique. cor. Cu. Cr. fratura. O simples fato de omineral absorver mais um determinado comprimento de onda que os outros faz com queos comprimentos de onda restantes se componham numa cor diferente da luz branca quechegou ao mineral. traço e brilho. ou seja. Ao exibir a cor branca (quando iluminado) o mineral indica então quetoda a luz incidida foi transmitida. clivagem. Resposta: 3. depende do tipo de ligação. dureza. Por que a Série de Bowen produzem sempre o mesmo tipo de rocha. V. possivelmente ele nãoapresente metal de transição. Quais são as propriedades dos minerais limitadas à superfície dos mesmo? Resposta:hábito ou forma. as relações entre dois minerais de umamesma Paragênese? Resposta:Os minerais de uma mesma paragênese formaram-se no mesmo intervalocrítico de cristalização. tenacidade. nas mesmas condições termodinâmicas de pressão etemperatura. Então quanto mais forte for aligação entre os átomos maior será a dureza. Ni. mais elevado será o ponto de fusão e menor será o coeficiente de expansão térmica. 10. rochas formadas . Os principais fatores que colaboram para a absorção seletiva são apresença de elementos químicos de transição (Fe. do ponto de vista químico.Resposta:A cor de um mineral resulta da absorção seletiva da luz. Explique detalhadamente a participação da água na cristalização e na fusão deum determinado mineral. sendo que nenhum comprimento de onda foi absorvidopelo mineral. Como a dureza esta relacionada com a intensidade das forças de ligação entreos átomos e moléculas. Assim. etc) na composiçãoquímica do mineral. 2. As rochas vulcânicas terão ligações maisfracas do que as rochas formadas mais profundamente. pois os minerais com maior temperatura de cristalização. pois estas terão um maior tempode resfriamento e cristas mais bem formados. nosvários contextos geológicos? Resposta:De maneira geral. os minerais com ligações simplessão mais estáveis do que os minerais que possuem ligações duplas e triplas entre osátomos de sua composição.sendo quebradas mais facilmente e reagindo. por isso estão sujeitas a sofrer alterações hidrotermais e não sofrem ações intempéricas. Um mineral zonado possui uma Série deBowen mais rica em detalhes. 4. Em uma rocha vulcânica. com interações fortes entre si. Ex: formação do ouro Cristalização fracionada Variação de Fase Composição simplificada Reações descontínuas 5. Quais são os bens minerais associados à Série de Bowen? Produção de concentração metálica. Os mineraisrecém formados apresentam dureza maior. por exemplo. não ex istiriamligações metálicas.não haveria para essas ligações se formarem. As durezas são maiores em minerais produzidos no inicio ou no fim da evolução da Serie de Bowen? Resposta:No inicio. pois estas são fortes e como tempo de resfriamento seria pequeno. Já as rochas do fim da serie podem sofrer ações hidrotermais e intempéricas por serem formadas mais próximas a superfície. Ex: vários elementos da natureza A.em diferentes condiçõesgeológicas (temperatura e pressão) apresentarão a mesma compo sição. Ou seja. as ligações simples entre os átomos são mais fortes e. De que maneira os processos de alteração atuam sobre rochas produzidas noinicio e no fim Serie de Bowen? Resposta:As rochas do inicio da Serie de Bowen são formadas em grandespr ofundidades e altas temperaturas.portanto. 6. A1. 8. De que maneira são repartidos nos minerais os vários tipos de ligações. porque . 7. Explique os minerais zonados com respeito a Serie de Bowen. A2. Resposta:Cristal zonado é um cristal único de um mineral que tem uma composiçãoquímica diferente na sua parte interna e externa. mais estáveis do que as ligações duplas ou triplas. que são menos estáveis. pois tem omesmo magma de origem. A3 de formaprogressiva. a composição do magma que geraesse minerais apresenta elementos metálicos em maior quantidade. Relacione o processo de cristalização fracionada com as Séries de Bowen Resposta:A evolução química do magma por meio de resfriamento e conseq üentecristalização é denominada cristalização fracionada. Bowen apresentou um modelo de evolução magmáticaconforme a explicação acima. denominada de princípio de reação. a composição química do magma evolui demáfica para félsica. De que maneira os minerais podem ser formados no interior do planeta. que consiste na alteração de minerais pela circulação de fluidos no interior da crosta. todas as variedades de rochas ígneassão derivadas a partir de um único magma primário de composição basáltico. . Ocorre uma exceçãopara o quartzo e o feldspato que são formados no final de Serie de Bowen. A variedadequímica de rochas ígneas é devida à diferenciação por meio de cristalização fracionada apartir do magma primário basáltico. Ex: Deformaçã o em estadoplástico em estado rígido. Quais são as propriedades dos minerais mais diretamente dependentes dastrocas químicas entre os meios geológicos e os minerais em desenvolvimento?Justifique. Segundo o modelo dele. 10. Pode ocorrer alteração de minerais no interior do planeta Terra? Resposta:Sim. Este fenômeno é muito importanteem discussões de composição química e mineralógica de rochas ígneas. podem fundir os minerais mais tardios e preservar os mais precoces. Ele esclareceu a existência de reações físico-químicas entre o magma e os minerais cristalizados.L. em condições totalmente naturais? Resposta:Mudanças na temperatura e pressão mesmo que momentâneas. quanto na cristalização fracionada. 11. Porque no interior do planeta ocorre um fenômeno chamadoh idrotermismo. 9. com base nos ensaios físico-químicos e observações derochas ígneas naturais. LISTA DE EXERCÍCIOS 3 Cristalografia Química 1. Em 1928.e propôs duas séries de reação em função do resfriamento magmátic o: sériesdescontínua e contínua. N. Tanto na fusãoparcial. formação deligações mais fortes (covalentes) como ocorre no diamante.Resposta:Todas as propriedades relacionadas a estruturação dos materiais s ãodependentes de trocas químicas. Resposta:O silício possui grande afinidade com o alumínio. 4. traço (impurezas de óxidos de ferro confere m traço avermelhado). portanto. Já oquartzo. Explique. o contexto geológico que produz Soluções Sólidas. Desta forma. mas quando contaminadocom impurezas pode pertencer ao nível 3.cor e brilho (trocas químicas na superfície do mineral alteram estaspropriedades) e propriedades eletromagnéticas. densidade relativa (maior grau de trocas químic as interfere nestapropriedade). clivag em e fratura(planos atômicos de impurezas podem conferir fraturas ao invés de clivagens aum mineral). Qual é o principal fator geológico que resulta na mudança de uma ligação de tipoVan der Waals em Covalente na Grafita e no Diamante? Onde isto ocorre? Resposta:A profundidade onde ocorre a formação do cristal. 2. pois em regiões maissuperficiais à temperatura e pressão são menores proporcionando um meio de energiamais baixa. Resposta: 6. Um exemplo clássico disso é a dureza do mineral. a maioria dosminerais mais estáveis encontrariam estes dois elementos associados. a temperatura e a pressãoserão mais altas ocasionando um meio de maior energia e. Em casos de meio geológicos profundos. composto única e exclusivamente por silício. Outras delas são: elasticidade. teria sua formação dificultada. comoocorre na grafita. Por que os elementos voláteis. n a forma dealuminossilicatos (feldspatos são aluminossilicatos de sódio. Ocórindon puro está no nível 9 na escala de dureza de Mohs.devido à abundância do alumínio como elemento químico. 3. do ponto de vista químico. Este meio favorece a formação de ligações mais fracas (Van der Walls). provando que pequenas trocas químicasinterferem nas propriedades. e à grande afinidade entresilício e alumínio. Isto contabiliza a maior abundância relativa de feldspatos na crostaterrestre. Por que os feldspatos são a família mais comum de minerais na Crosta Terrestree não o tardio Quartzo? (Explique do ponto de vista químico). potá ssio e cálcio). Das famílias de minerais (das dos Sistemas Cristalino Cúbico até aquelas . participam tão pouco dos minerais destasrochas? Resposta: 5. embora sistematicamente presentes na maioriados contextos geradores de rochas. Resposta:Em grandes profundidades. na Tabela Periódica. Li. atômico (períodos) e também a geologia não foi levada em consideração. Be e B são elementos comuns em minerais ditospegmatíticos. o resfriamento lento ao longo do tempo geológico. de elétrons na camada de valência (famílias)a. 8. na Tabela Periódica. Os períodos sãoraramente de caráter geológico. Qual é a repartição. estão associados com certas classes de minerais. dos bens minerais? Quais são asconseqüências deste fato? Resposta:A tabela periódica é dividida em linha horizontais e verticais. ordem crescente de nº. em linhas ou colunas não correspondem mais ou menos diretamente às suas associaçõesnos vários ambientes geológicos? Justifique do ponto de vista químico. 9. devido a progressão mais lenta dos fatoresfísicos. serão encontrados minerais mais bem formados emais estáveis (sistema cristalino cúbico). Resposta:Porque na tabela periódica os elementos foram agrupados de acordo com suassimilaridades: nº. período. normalmente haverá Ag e Au. quais serão as mais comuns e m grandesprofundidades (por exemplo no Manto Terrestre)? Justifique. família. Com oconseqüência. Si e Al estão frequentemente associados. pois tendem a se dispersar por ummaterial proporcionando baixos teores do produto em grandes quantidad es dematerial. 7. . As família são maisfrequentemente de caráter geológico. pois apresentam composição quí micaparecidas.dosistema Triclínico de Cristalização. ou de uma mesma linhahorizontal. estão assim dispostos. Em minério de Cu.Enquanto que os cátions fornecem propriedades aos minerais de maneira que elesocupem os mais variados contextos geológicos. Por que a característica de preponderância de constituintes aniônicos produzpropriedades geológicas definidas. enquanto as associações catiônicas sãouniversais e não distintivas? Resposta:Os ânions restringem tanto as espéciesde minerais proporcionand o um monomineralidade e com isso maiores teores doproduto devido exigir um meio mais especifico as suas condições de formação. elementos de uma mesma linha vertical. Os elementos que estão associados geologicamente e estão próximos natabela periódica. Por que as associações de elementos químicos. como por exemplo. Resposta:A combinação de espécies diferentes de minerais depende do raio iônico doselementos constituintes. 11. podendo assim interferir no cálculo da suacomposição química . no qual a H20. frequentemente no esta do supercrítico. De que maneira um mineral pode ter este e não aquele mineral como vizinho. entre outros processos. principalmente. Também irão se associar devido à proximidade de suas característicasfísicas. transporte edeposição de metais e outros elementos químicos. Naesteira das alterações hidrotermais e de processos associados de lixiviação. atua como fluidofortemente aquecido e sob alta pressão.tomando-se por base os números de coordenação das duas espécies minerais?Justifique. químicas e do ambiente geológico inseridos. A alteração hidrotermal é umprocesso de alteração metassomática. em uma dinâmica que vai depender das condições termodinâmicas e geoquímicas das rochas e do fluído envolvidos. F. De que maneira a alteração de um mineral irá interferir no cálculo da suacomposição química (considerar apenas a alteração diretamente associada àCristalização Fracionada = Alteração Hidrotermal)? Resposta:O cálculo da composição química baseia-se. combinada em maior ou menor quantidade com outros componentes químicos como o CO2.10. oxidação de sulfetos.aporte de cátions metálicos. ocorre à alteração da percentagemdos elementos químicos presentes no mineral.provocando a hidratação e/ou lixiviação de minerais silicáticos. nos p esosatômicos dos elementos constituintes destes minerais. além de suas respectivas cargas e do ambiente de pressão etemperatura.etc.
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