A composição química de gemas e minerais

 

As propriedades químicas dos minerais refletem principalmente as propriedades químicas dos átomos presentes em cada um. No entanto, mesmo aqui, essas propriedades dependem da maneira como os átomos estão ligados à estrutura cristalina do mineral . Vamos examinar a propriedade conhecida como solubilidade - a capacidade de um mineral se dissolver em um líquido, como sal e água.

Quase todos os minerais são solúveis em água. Mas a maioria se dissolve a uma extensão tão limitada que passa quase despercebida. Um líquido é chamado de solvente quando sua ação sobre uma substância sólida é quebrar os átomos da estrutura cristalina, dissolvendo-os assim.

Com alguns minerais, nem todos os átomos da estrutura cristalina são levados à solução. Os dois espécimes no canto inferior esquerdo ilustram esse fenômeno para o mineral muscovita. Cristais novos em um espécime contrastam com o outro, à sua direita, que parecem um tanto desbotados.

Se a amostra de aparência fresca fosse submetida a água corrente, os átomos de potássio originalmente presentes na estrutura em camadas se dissolveriam e a muscovita gradualmente mudaria de mica para minerais de argila. Assim é o mineral ilita, a amostra de aparência desbotada.

Na série de grupos de minerais exibidos no lado direito deste caso, diferentes espécimes mostram variações nas propriedades químicas. O grupo do topo representa a faixa de temperaturas nas quais os minerais se fundem ou se transformam em líquidos. O ponto de fusão também é conhecido como temperatura de fusão.

Minerais compostos de átomos que não estão fortemente ligados dentro da estrutura do cristal, derreterão a temperaturas relativamente baixas. No entanto, pode ser necessário muito calor para quebrar as ligações químicas de outros minerais.

O quartzo mineral, por exemplo, só derreterá acima de 1.610 graus Celsius, ou 2.930 graus Fahrenheit. O próximo grupo de minerais não é encontrado em áreas com muita chuva ou alta umidade porque esses minerais se dissolvem facilmente na água. Assim, uma região desértica, como o Vale da Morte, seria um lugar ideal para a formação desses minerais.

A água não é o único líquido que dissolve os minerais. Vários minerais, especialmente alguns dos carbonatos, se dissolvem facilmente em ácido clorídrico diluído. Quando isso acontece, uma reação química libera gás dióxido de carbono.

O borbulhar resultante, ou efervescência, é um auxílio útil na identificação de alguns dos carbonatos mais facilmente solúveis, como calcita, carbonato de cálcio, espécime número 12, que é encontrado em calcários, e dos quais são feitas conchas.

O próximo grupo de minerais apresenta outro tipo de solução bastante comum entre os minerais. Isso é chamado de solução sólida, na qual dois ou mais compostos químicos compartilham a mesma estrutura cristalina, formando uma substância cristalina homogênea. Um mineral que pertence a tal solução sólida não possui uma única composição química fixa.

Em vez disso, sua composição é uma proporção das duas ou mais composições limitantes chamadas membros finais. Esses minerais são comumente nomeados em homenagem aos membros finais com os quais mais se assemelham em composição.

No entanto, membros intermediários às vezes têm sido usados ​​para nomear, como acontece com os feldspatos de plagioclásio. Os plagioclásios são uma série de soluções sólidas com membros finais, albita, contendo sódio e anortita, contendo cálcio, mas também com membros intermediários, como labradorita e oligoclásio, número 27.

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