Minerales y rocas.

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La Corteza Terrestre I Minerales y Rocas


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La Corteza Terrestre I
Minerales y Rocas
Arturo Gómez Tuena
Centro de Geociencias, UNAM
Turmalina
Willemita
Vanadinita
1
¿Por qué estudiar los minerales y las rocas?
El mundo en que
vivimos depende de
ellos...
2
¿Qué es un mineral?
• Definición:
– Sólido de estructura homogénea formado de manera
natural por procesos inorgánicos, con una composición
química definida y un arreglo atómico ordenado.
Fluorita
3
Desmenuzando la definición....
• Sólido de estructura homogénea:
– Conformado por una sola sustancia sólida que no
puede ser dividida físicamente en compuestos
químicos más simples...
Turmalina
4
Desmenuzando la definición....
• Formado de manera natural por procesos inorgánicos:
– Lo distingue de aquellos minerales sintéticos elaborados por
procesos industriales o de laboratorio...
– Lo distingue de aquellos sintetizados de manera orgánica
Diente de Tiburón Fósil
5
Cráneo Humano
Desmenuzando la definición....
• Composición química definida:
– Que puede ser expresado mediante una fórmula
química específica (aunque no necesariamente
constante)...
Cuarzo= SiO2
6
Olivino= (Mg,Fe)2SiO4
Desmenuzando la definición....
• Arreglo atómico ordenado:
– Los átomos forman una estructura geométrica regular.
Es decir que forman un arreglo cristalino...
Los minerales son cristales...
Barita
7
¿Qué es una roca?
• Definición:
– Material consolidado conformado por granos de uno o
más minerales.
Las rocas están hechas de minerales...
Eclogita: Granate + Piroxeno + Rutilo
8
Comenzando desde el principio...
• La composición y estructura de un mineral depende de
reacciones químicas
• Elemento:
– Sustancia fundamental con la que se constituye la materia
• Átomo:
– Partícula más pequeña de la materia que retiene las propiedades
químicas de un elemento
Átomo de Silicio tomado con un
microscopio de fuerza atómica
10-10 m = 0.0000000001 metros
Átomo:
Protones (Z+)
Neutrones (No)
Electrones (e-)
Núcleo
9
Propiedades de los elementos
• Número Atómico (Z):
– Es el número de protones presentes en un átomo
– Es la propiedad más importante de un átomo pues controla su
configuración electrónica (número de electrones) y por lo tanto sus
propiedades químicas
10
Propiedades de los elementos
• Masa Atómica (Z+N):
– Es la suma de neutrones y protones en un átomo
– La masa atómica de los elementos es variable y depende
del número de neutrones presentes
Número de Neutrones (N)
N
úm
er
o 
A
tó
m
ic
o 
(Z
)
Isótopos
Isotones Isóbaros
11
La Tabla Periódica de los Elementos
• Las propiedades químicas de los elementos son una
función periódica del número atómico...
D.I. Mendeleyev (1834 – 1907)
12
Na, Gpo 1, tiene 11
e-, 1 e- en su capa
externa
Al, Gpo 13, tiene 13
e-, 3 e- en su capa
externa
Mg, Gpo 2, tiene 12
e-, 2 e- en su capa
externa
Si
P
S
Cl
Ar, Gpo 18, tiene 18 e-, 8
e- en su capa externa
Grupo 14
Periodo 3
C, tiene 2
capas
Si, tiene 3
capas
Ge, tiene
4 capas
Sn, tiene
5 capas
Pb, tiene
6 capas
Configuración
electrónica
La posición de un elemento en
la tabla periódica nos permite
conocer sus propiedades
químicas...
• Periodos:
– Distintos niveles
energéticos (capas)
• Grupos:
– Misma configuración
en la capa más externa
13
Algunas propiedades químicas de los elementos
• Potencial Iónico: Energía que se requiere para quitar un
electrón de la capa más externa. Energía para formar
cationes.
• Electronegatividad: Cuantifica la capacidad de un elemento
para atraer un electrón y compartirlo con otro elemento.
14
¡Algunas de las moléculas más comunes están formadas por átomos localizados en los extremos
de la tabla!

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