http://www.geo.arizona.edu/xtal/geos306/fall07-11.htm Química de los Minerales • La composición química de un mineral es una de sus propiedades fundamentales. Especies minerales se definen por su química y su estructura cristalina. • Desde los anos 1600's se ha observado que la composición química ideal de un mineral puede ser expresada como cantidades integradas de varios elementos. Por ejemplo, SiO 2 o Mg2SiO4. De esta observación se deduce nuestro entendimiento que la celda unitaria contiene toda la información acerca de un cristal, y que hay un numero entero de átomos en la celda unitaria. El símbolo Z representa el numero de las unidades de la formula química que están contenidas en una celda unitaria. Para el cuarzo, SiO2, Z = 3, significa que hay 3 Si y 6 O en una celda unitaria de cuarzo. Balance de carga • La formula química de un mineral debe mostrar la carga balanceada. Esto significa que no existe exceso de aniones o cationes. En particular, se mantiene para los óxidos minerales. Algunos óxidos minerales incluyen: Nombre del Mineral Fórmula Química cuarzo albita forsterita diopsido hematita • SiO2 NaAlSi3O8 Mg2SiO4 CaMgSi2O6 Fe3+2O3 El balance de carga no es fácil en los suilfuros. Esto es debido que hay enlaces metal-metal o asufre-asufre. Por ejemplo, algunos sulfuros de niquel: Nombre del Mineral Formula Quimica millerita NiS vaesita heazlewoodita NiS2 Ni3S2 Variaciones químicas • Las formulas quimicas dad arriba se las conoce como formulas ideales. Ellas representan la composition ideal del mineral. Realmente los minerales tienen cantodades pequenas de otros elementps en ellos. Por ejemplo, Mg y Fe comunmente se sustituyen el uno al otro. La composicion quimica del olivino de San Carlos - Arizona es generalmente asi: (Mg0.92F0.08)2SiO4. • • Los elementos que pueden comunmente substituirse uno con el otro tienen generalmente similares radios y cargas. Por ejmplo, considerese a los carbonatos: Nombre del Mineral Formula Quimica calcita magnesita CaCO3 MgCO3 Estos minerales forman series.84 moles 36.0538*3/113.49/101.84=0. entonces el mineral se le llama calcita. Ver nomenclatura de series en la página 7 de: http://www.pdf y leer el documento de nomenclatura de series en: http://www.08 101. No se encuentran minerals en la naturaleza que tengan la composicion ideal.96 71.3 Peso (g/mol) 60. To have a mixed feldspar requires a coupled substitution.023 x 1023 mol-1 = 2.30/71.131 = 1.org/MSA/IMA/ima98(07). y se llaman isoestructurales.minsocam. • Para obtener la densidad del cuarzo se requiere el volumen de la celda unitaria. .055 + 2*15. pero sus cargas son diferentes.21 20. 60.20 43. Si hay más Ca que en los otros.60 Proporcion normalizada 3 1 3 La formula es 3SiO2 + Al2O3 + 3FeO = Fe2+3Al2Si3O12.644 g/cm3.49 43. o si el componente Fe es mayor.9994 = 60.rodocrosita siderita MnCO3 FeCO3 Todos estos minerales forman cristales con la misma estructura cristalina. Mn.60 20. asi que ellos facilmente pueden substituirse.org/MSA/IMA/ima98(01).08=0. Mg. Na+1 versus Ca+2. Esta es la formula para el almandino.pdf • • La formula quimica de los feldespatos albita es NaAlSi3O8. Este es un ejemplo de como convertir la informacion en % de peso de los oxidos en la formula quimica: Componente Oxido % peso (g) SiO2 Al2O3 FeO 36. El radio del Ca y Na son similares. Formula de Peso y Densidad • El peso de una mol de un mineral puede ser obtenido de su formula quimica y el peso de los elementos que se obtienen de la tabla periodica ( periodic table ) • Por ejemplo el cuarzo. SiO2.96=0. mientras que CaAl2Si2O8 es para la anortita.21/60. and Z = 3. 113. where Na+1 + Si+4 = Ca+2 + Al+3. Peso = 28.minsocam. Por ello.131 angstroms **3. no es raro encontrar carbonatos con estas estructuras cristalinas que sean mezclas de Ca. Fe.5925 g/mol-ang**3 * 1024 (ang/cm)3 / 6. al mineral se le llama siderita.0538 g/mol.5925 g/mol-ang**3 = 1. Obtencion de la formula de los pesos de los oxidos • Experimentos en Microprobe frequentemente proporcionan informacion de la composicion quimica en la forma de % en peso de los oxidos. 30 S Insoluble 35.3%.05 9.50 4. dividido por la suma de las contribuciones (278. Sumar los valores en la columna 4 (y poner el resultado de la suma al final.6% 3.S. 278. Fe: 11.982 84. capítulo 14 (páginas 143-144. por el peso atómico en la columna 3.258 127.. Hacer una tabla con 5 columnas. primerio se necesita determinar el peso molecular del mineral. 2. C. Jr.geol.330). O 127.999 Contribución al Peso Molecular 39.Revisar bibliografía en: Hans-Rudolf Wenk.umd. S: 25. poner el peso atómico de cada elemento en el mineral (consultar la tabla periódica).69 30.71 0. capítulo 5 Como calcular el % en peso de los elementos de la formula (molecular) de un mineral? Tomado de: www. colocar el nombre del elemento en la primera columna. Para calcular el % en peso del elemento en el mineral. En la columna 2.33 2. John Wiley and Sons. 8 x 15.99 Ejercicios de cálculo de composición mineral 1.098 26.330) 6. y multiplicado por 100 (llega a 45.99 t % en peso para el O) Elemento K Al Si O Numero de Átomos en la Formula 1 1 3 8 Peso Atómico 39. (1998) Manual de Mineralogía. En la columna 3.992). 231-232) Klein. al peso molecular (por ejemplo. y poner los resultados en la columna 4 (en el caso del Oxigeno.982 28.086 15. 5. their Constitution and Origin.g. C. dividir el valor de la contribución. and Hurlbut. Escribir la ecuación para la reacción mineral siguiente: Muscovita + cuarzo = sillimanita + ortoclasa + agua .098 26. Multiplicar el valor en la columna 2. e. Andrei Bulakh (2004) Mineral.49 Co Ni 1.edu/~piccoli/probe/calculateweightpercent. Evaluar x en el análisis siguiente (click here para información de elementos) Elemento % en peso Fe 57. Por ejemplo: KAlSi3O8 1. Hardback | Published.27 45.htm Para hacer esto. New York.992 278. poner el numero de atomos del elemento en la formula del mineral. La formula de la pirrotita se escribe como Fe1-xS.992). 3.999 = 127. Determinar la formula e identificar el mineral representado por los siguientes análisis (% en peso): Cu: 63.1%..330 % en peso del Elemento en el Mineral 14. 4. Por ejemplo.La importancia de la formula de un mineral es que dice cuanto de un elemento particular esta presente en el mineral. ¿cuanto Pb se puede extraer de una tonelada de galena? ¿Cuanto Fe hay en una tonelada de fayalita? .