LISTA LISTA DE EXERCÍCIOS 1 Propriedades Físicas dos Minerais 1. Em um mundo sem luz, quais as propriedades capazes de defnir um mineral?
Respo espost sta: a:Na Na ausê ausênc ncia ia de luz, luz, prop propri ried edad ades es co como mo co cor, r, bril brilho ho,, traço traço e diafaneidade -importantes propriedades ópticas e que auxiliam na denição de um miner al nãopoder nãopoderiam iam ser obser!adas" obser!adas" No entanto, entanto, poderiam ser utilizadas para este m propriedadesque dependem de outros fatores sensoriais que não a !isã !isão, o, co como mo as prop propri ried edad ades esme mec# c#ni nica cass $exi $exibi bili lida dade de e elas elasti tici cida dade de,, propriedades el%tricas piezoeletricidade &o mineralquando aquecido produz pequenas car'as el%tricas e de sinal oposto em cada uma dassuas extremidades( e piroeletricidade &mineral produz car'a el%trica con stante stante e depequ depequena ena intens intensida idade de quando quando submet submetido ido a press press)es )es se'und se'undo o qual qualqu quer er um dos dos eix eixos oscr cris ista talo lo'r 'r* *co cos( s(,, a co cond ndut uti! i!id idad ade e el%t el%tri rica ca,, ma'netismo e densidade" 2. Qual Qual é a pr prop opri ried edad ade e esse essenc ncia iall à defn defniç ição ão de Dure Dureza za de um mineral? Justifque.
Resposta:+ interação entre suas partculas constituintes: quantomaior a forç a de interli'ação entre elas, maior ser* a dureza domineral" diamante, por exemplo, % constitudo por uma rme redetetra%drica de carbono e seus *to mos estão tão fortemente unidos quenenhum outro mineral &a não ser ele pr óprio( % capaz de risc*-lo e oque lhe confere o n.mero /0 na 1scala de 2ohs de dureza" . Em que situação um mineral e!i"ir# duas durezas? $or que e onde isto ocorre?
Resposta:1xistem casos em que !*rios exemplares de um mesmo mineral apresentam!alores diferentes de dureza e que confere ao mineral um !alor m*xi m* ximo mo e outr outro o mnim nimop opa ara es estta prop propri ried edad ade" e" 3ais ais min minerai eraiss sã são o denominados anisotrópicos, ou se4a, possuirão!alores diferentes de dureza se'undo a direção considerada e cada !ez que ocorrem doisplanos com propriedades diferentes" 5m exemplo de mineral anisotrópico &em relação 6dureza( % a cianita, cu4a dureza !aria de 7,8 a 9,0 na 1scala de 2ohs &considerando asdireç)es !ertical e horizontal, respecti!amente(" %. &inerais com malea"ilidade são eternos?
Respost esposta:+ a:+ maleab maleabili ilidad dade e % uma proprie propriedad dade e que confer confere e ao minera minerall a caracterstica deser amassado e transformado em l#minas sem que este se rompa" No ent anto, afra'mentação do material nesta conformação não si'nica que não se4a destrudo por processos mec#nicos ou qumicos" 1ntão, se a força de atraçã atração o entre entre as partc partcula ulass nãofor nãofor intens intensa, a, esforç esforços os contn contnuos uos causam causam fadi'a e consequentemente ruptura" + saber, um'eólo'o francês descobriu um depósito de ouro &mineral altamente male
*!el econsiderado de 'rande durabilidade( cu4as partculas estão cheias de poros o que indicaforte corrosão qumica &uperinteressante, 4unho de /;;<(" '. $or que a cor do traço de um mineral pode ser di(erente da cor do mesmo?
Resposta:+ cor do traço de um mineral pode não corresponder 6 cor do mesmo, uma !ez que a primeira propriedade refere-se 6 cor do material no seu estado pul!erizado e, a se'unda, a maneira como ele re$ete a luz" + cor do mineral, então, depender* da *rea de exposição, uma !ez que diferentes comprimentos de onda dependem da superfcie do mineral" =este modo, a cor poder ser uma propriedade !ari*!el, enquanto a cor do traço % constante e ser* a mesma para diferentes !ariedades do mesmo mineral"
). * que ocorre quando um es(orço e!cepcional é aplicado so"re um mineral comcli+aem "oa? -e+e em conta que o es(orço se/a aplicado 0omoeneamente so"reo mineral e não instantaneamente.
Resposta: >uando for aplicado um esforço excepcional sobre um mineral de cli!a'emboa, ha!er* quebra das li'aç)es fracas entre planos de cli!a'em, r esultando emsuperfcie de deslizamento" No entanto, a fra'mentação ocorrer* mais facilmente em ummineral de cli!a'em excelente" 5m exemplo de mineral de cli!a'em boa % o feldspato" . $or que e!istem di(erentes tipos de (raturas? Justifque e ilustre onde (or o caso.
Resposta:?orque a fratura % controlada pela estrutura interna do mineral, e os mineraispossuem diferentes estruturas internas" + fratura ocorre quando a força das li'aç)esqumicas % mais ou menos a mesma em todas as direç)es e, portanto, o rompimento nãoocorre ao lon'o de nenhuma direção cristalo'r*ca em particular" +l'un s mineraispossuem estilos de fratura caractersticos, o que pode auxiliar em sua identicação" +sformas mais conhecidas de fratura são: conchoidal &quartzo(, brosa, serri lhada eirre'ular" 3. $or que os minerais do rupo das &icas são sempre um e!emplo de cli+aeme!celente? -4 resposta pode se limitar ao quimismo do mineral.
Resposta:1m função da composição qumica do mineral, as interaç)es entre os planosparalelos % menos efeti!a que as interaç)es dentro dos planos, portanto % mais f*cilsepar*-los" 5. Qual é a resposta o(erecida por um mineral que ao ser iluminado e!i"a a cor "ranca? Justifque.
Resposta:+ cor de um mineral resulta da absorção seleti!a da luz" simples fato de omineral absor!er mais um determinado comprimento de onda que os outros faz com queos comprimentos de onda restantes se componham numa cor diferente da luz branca queche'ou ao mineral" +o exibir a cor branca &quando iluminado( o mineral indica então quetoda a luz incidida foi transmitida, sendo que nenhum comprimento de onda foi absor!idopelo mineral" s principais fatores que colaboram para a absorção seleti!a são apresença de elementos qumicos de transição &@e, Au, Ni, Ar, B, etc( na composiçãoqumica do mineral" +ssim, se o mineral apresenta-se branco, possi!elmente ele nãoapresente metal de transição" 16. 4 dureza de um mineral depende ou não do taman0o do seu rão? Justifque.
Resposta:+ dureza não depende do tamanho do 'rão e sim da estrutura cristalina domineral" Aomo a dureza esta relacionada com a intensidade das forças de li'ação entreos *tomos e mol%culas, ou se4a, depende do tipo de li'ação" 1ntão quanto mais forte for ali'ação entre os *tomos maior ser* a dureza, mais ele!ado ser* o ponto de fusão e menor ser* o coeciente de expansão t%rmica" 11. Quais são as propriedades dos minerais limitadas à super(7cie dos mesmo?
Resposta:h*bito ou forma, cli!a'em, fratura, dureza, tenacidade, cor, traço e brilho"
LISTA DE EXERCÍCIOS 2
Propriedades físicas e a constiti!"o #í$ico%estrtra& dos $inerais 1. Quais são, do ponto de +ista qu7mico, as relaç8es entre dois minerais de umamesma $ara9nese?
Resposta:s minerais de uma mesma para'ênese formaram-se no mesmo inter!alocrtico de cristalização, nas mesmas condiç)es termodin#micas de pressão etemperatura" 2. E!plique detal0adamente a participação da #ua na cristalização e na (usão deum determinado mineral.
Resposta: . $or que a :érie de ;o
Resposta: tipo de rocha % determinado pela composição qumica que depende danatureza do ma'ma de ori'em" =essa forma, rochas formadas
em diferentes condiç)es'eoló'icas &temperatura e pressão( apresentarão a mesma compo sição, pois tem omesmo ma'ma de ori'em" %. Quais são os "ens minerais associados à :érie de ;o
?rodução de concentração met*lica" 1x: formação do ouro Aristalização fracionada Bariação de @ase Aomposição simplicada Reaç)es descontnuas
'. E!plique os minerais zonados com respeito a :erie de ;o
Resposta:Aristal zonado % um cristal .nico de um mineral que tem uma composiçãoqumica diferente na sua parte interna e externa" 5m mineral zonado possui uma %rie deCoDen mais rica em detalhes" 1x: !*rios elementos da natureza +, +/, +E, +< de formapro'ressi!a" ). De que maneira os processos de alteração atuam so"re roc0as produzidas noinicio e no fm :erie de ;o
Resposta:+s rochas do inicio da erie de CoDen são formadas em 'randespr ofundidades e altas temperaturas, por isso estão su4eitas a sofrer alteraç)es hidrotermais e não sofrem aç)es intemp%ricas" F* as rochas do m da serie podem sofrer aç)es hidrotermais e intemp%ricas por serem formadas mais próximas a superfcie" . De que maneira são repartidos nos minerais os +#rios tipos de liaç8es, nos+#rios conte!tos eol=icos?
Resposta:=e maneira 'eral, as li'aç)es simples entre os *tomos são mais fortes e,portanto, mais est*!eis do que as li'aç)es duplas ou triplas, que são menos est*!eis,sendo quebradas mais facilmente e rea'indo" u se4a, os minerais com li'aç)es simplessão mais est*!eis do que os minerais que possuem li'aç)es duplas e triplas entre os*tomos de sua composição" 1m uma rocha !ulc#nica, por exemplo, não ex istiriamli'aç)es met*licas, pois estas são fortes e como tempo de resfriamento seria pequeno,não ha!eria para essas li'aç)es se formarem" +s rochas !ulc#nicas terão li'aç)es maisfracas do que as rochas formadas mais profundamente, pois estas terão um maior tempode resfriamento e cristas mais bem formados, com interaç)es fortes entre si"
3. 4s durezas são maiores em minerais produzidos no inicio ou no fm da e+olução da :erie de ;o
Resposta:No inicio, pois os minerais com maior temperatura de cristalização" s mineraisrec%m formados apresentam dureza maior, porque
a composição do ma'ma que 'eraesse minerais apresenta elementos met*licos em maior quantidade" corre uma exceçãopara o quartzo e o feldspato que são formados no nal de erie de CoDen" 5. De que maneira os minerais podem ser (ormados no interior do planeta, em condiç8es totalmente naturais?
Resposta:2udanças na temperatura e pressão mesmo que moment#neas, podem fundir os minerais mais tardios e preser!ar os mais precoces" 1x: =eformaçã o em estadopl*stico em estado r'ido" 16. $ode ocorrer alteração de minerais no interior do planeta >erra?
Resposta:im" ?orque no interior do planeta ocorre um fenGmeno chamadoh idrotermismo, que consiste na alteração de minerais pela circulação de $uidos no interior da crosta" 11. elacione o processo de cristalização (racionada com as :éries de ;o
Resposta:+ e!olução qumica do ma'ma por meio de resfriamento e conseq Hentecristalização % denominada cristalização fracionada" 1ste fenGmeno % muito importanteem discuss)es de composição qumica e mineraló'ica de rochas 'neas" 3anto na fusãoparcial, quanto na cristalização fracionada, a composição qumica do ma'ma e!olui dem*ca para f%lsica" 1m /;EI, N"J" CoDen apresentou um modelo de e!olução ma'm*ticaconforme a explicação acima, com base nos ensaios fsico-qumicos e obser!aç)es derochas 'neas naturais" e'undo o modelo dele, todas as !ariedades de rochas 'neassão deri!adas a partir de um .nico ma'ma prim*rio de composição bas*ltico" + !ariedadequmica de rochas 'neas % de!ida 6 diferenciação por meio de cristalização fracionada apartir do ma'ma prim*rio bas*ltico" 1le esclareceu a existência de reaç)es fsico-qumicas entre o ma'ma e os minerais cristalizados, denominada de princpio de reação,e propGs duas s%ries de reação em função do resfriamento ma'm*tic o: s%riesdescontnua e contnua"
JK3+ =1 1L1RAMAK < Aristalo'raa >umica 1. Quais são as propriedades dos minerais mais diretamente dependentes dastrocas qu7micas entre os meios eol=icos e os minerais em desen+ol+imento?Justifque.
Resposta:3odas as propriedades relacionadas a estruturação dos materiais s ãodependentes de trocas qumicas" 5m exemplo cl*ssico disso % a dureza do mineral" córindon puro est* no n!el ; na escala de dureza de 2ohs, mas quando contaminadocom impurezas pode pertencer ao n!el <, pro!ando que pequenas trocas qumicasinterferem nas propriedades" utras delas são: elasticidade, cli!a' em e fratura&planos atGmicos de impurezas podem conferir fraturas ao in!%s de cli!a'ens aum mineral(, densidade relati!a &maior 'rau de trocas qumic as interfere nestapropriedade(, traço &impurezas de óxidos de ferro confere m traço a!ermelhado(,cor e brilho &trocas qumicas na superfcie do mineral alteram estaspropriedades( e propriedades eletroma'n%ticas" 2. Qual é o principal (ator eol=ico que resulta na mudança de uma liação de tipo@an der Aaals em Bo+alente na Crafta e no Diamante? *nde isto ocorre?
Resposta:+ profundidade onde ocorre a formação do cristal, pois em re'i)es maissuperciais 6 temperatura e pressão são menores proporcionando um meio de ener'iamais baixa" 1ste meio fa!orece a formação de li'aç)es mais fracas &Ban der alls(, comoocorre na 'rata" 1m casos de meio 'eoló'icos profundos, a temperatura e a pressãoserão mais altas ocasionando um meio de maior ener'ia e, portanto, formação deli'aç)es mais fortes &co!alentes( como ocorre no diamante" . $or que os (eldspatos são a (am7lia mais comum de minerais na Brosta >errestree não o tardio Quartzo? -E!plique do ponto de +ista qu7mico.
Resposta: silcio possui 'rande anidade com o alumnio" =esta forma, a maioria dosminerais mais est*!eis encontrariam estes dois elementos associados, n a forma dealuminossilicatos &feldspatos são aluminossilicatos de sódio, pot* ssio e c*lcio(" F* oquartzo, composto .nica e exclusi!amente por silcio, teria sua formação dicultada,de!ido 6 abund#ncia do alumnio como elemento qumico, e 6 'rande anidade entresilcio e alumnio" Ksto contabiliza a maior abund#ncia relati!a de feldspatos na crostaterrestre"
%. $or que os elementos +ol#teis, em"ora sistematicamente presentes na maioriados conte!tos eradores de roc0as, participam tão pouco dos minerais destasroc0as?
Resposta: '. E!plique, do ponto de +ista qu7mico, o conte!to eol=ico que produz :oluç8es :=lidas.
Resposta: ). Das (am7lias de minerais -das dos :istemas Bristalino B"ico até aquelas
dosistema >ricl7nico de Bristalização, quais serão as mais comuns e m randespro(undidades -por e!emplo no &anto >errestre? Justifque.
Resposta:1m 'randes profundidades, serão encontrados minerais mais bem formados emais est*!eis &sistema cristalino c.bico(, de!ido a pro'ressão mais lenta dos fatoresfsicos, como por exemplo, o resfriamento lento ao lon'o do tempo 'eoló'ico"
. $or que as associaç8es de elementos qu7micos, na >a"ela $eri=dica, em lin0as ou colunas não correspondem mais ou menos diretamente às suas associaç8esnos +#rios am"ientes eol=icos? Justifque do ponto de +ista qu7mico.
Resposta:?orque na tabela periódica os elementos foram a'rupados de acordo com suassimilaridades: nO" de el%trons na camada de !alência &famlias(a, ordem crescente de nO" atGmico &perodos( e tamb%m a 'eolo'ia não foi le!ada em consideração" s elementos que estão associados 'eolo'icamente e estão próximos natabela periódica, estão assim dispostos, pois apresentam composição qu micaparecidas" 3. Qual é a repartição, na >a"ela $eri=dica, dos "ens minerais? Quais são asconseq9ncias deste (ato?
Resposta:+ tabela periódica % di!idida em linha horizontais e !erticais" Aom oconseqHência, elementos de uma mesma linha !ertical, perodo, ou de uma mesma linhahorizontal, famlia, estão associados com certas classes de minerais" s perodos sãoraramente de car*ter 'eoló'ico" Ji, Ce e C são elementos comuns em minerais ditospe'matticos" i e +l estão frequentemente associados" +s famlia são maisfrequentemente de car*ter 'eoló'ico" 1m min%rio de Au, normalmente ha!er* +' e +u" 5. $or que a caracter7stica de preponderFncia de constituintes aniGnicos produzpropriedades eol=icas defnidas, enquanto as associaç8es catiGnicas sãouni+ersais e não distinti+as?
Resposta:s #nions restrin'em tanto as esp%ciesde minerais proporcionand o um monomineralidade e com isso maiores teores doproduto de!ido exi'ir um meio mais especico as suas condiç)es de formação"1nquanto que os c*tions fornecem propriedades aos minerais de maneira que elesocupem os mais !ariados contextos 'eoló'icos, pois tendem a se dispersar por ummaterial proporcionando baixos teores do produto em 'randes quantidad es dematerial"
16. De que maneira um mineral pode ter este e não aquele mineral como +izin0o,tomandoHse por "ase os nmeros de coordenação das duas espécies minerais?Justifque "
Resposta:+ combinação de esp%cies diferentes de minerais depende do raio iGnico doselementos constituintes, al%m de suas respecti!as car'as e do ambiente de pressão etemperatura" 3amb%m irão se associar de!ido 6 proximidade de suas caractersticasfsicas, qumicas e do ambiente 'eoló'ico inseridos" 11. De que maneira a alteração de um mineral ir# inter(erir no c#lculo da suacomposição qu7mica -considerar apenas a alteração diretamente associada àBristalização Iracionada 4lteração Kidrotermal?
Resposta: c*lculo da composição qumica baseia-se, principalmente, nos p esosatGmicos dos elementos constituintes destes minerais" + alteração hidrotermal % umprocesso de alteração metassom*tica, no qual a PE0, combinada em maior ou menor quantidade com outros componentes qumicos como o AE, @,etc, atua como $uidofortemente aquecido e sob alta pressão, frequentemente no esta do supercrtico,pro!ocando a hidratação eQou lixi!iação de minerais silic*ticos, oxidação de sulfetos,aporte de c*tions met*licos, entre outros processos, em uma din#mica que !ai depender das condiç)es termodin#micas e 'eoqumicas das rochas e do $udo en!ol!idos" Naesteira das alteraç)es hidrotermais e de processos associados de lixi!iação, transporte edeposição de metais e outros elementos qumicos, ocorre 6 alteração da percenta'emdos elementos qumicos presentes no mineral, podendo assim interferir no c*lculo da suacomposição qumica
