UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

Química III

Propiedades físicas y químicas de los minerales

JOSÉ ÁNGEL ACEVEDO ROCHA

Fabrizio villanueva flores

Sergio Alvarado

OBSERVACIÓN DE MINERALES

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cómo o con que instrumentos se pueden observar e identificar las propiedades físicas y químicas de un mineral?

OBJETIVOS GENERALES

Mediante la observar de los minerales poder, determinar si son puros, la forma geométrica y color a simple vista y por medio del microscopio.

También poder determinar sus propiedades, masa, volumen y composición química de cada uno, clasificando si son, carbonos, sulfuros o haluros.

HIPÓTESIS

Podemos determinar por medio de un estudio físico y químico, cuales son las

propiedades que encontramos en los diferentes tipos de minerales.

INTRODUCCIÓN

Con ayuda del método científico podremos identificar un mineral sólido inorgánico, el cual se ha formado a través de un proceso natural de tiempo y que posee una composición química definida, sus propiedades y características determinadas representadas con fórmulas químicas.

En la corteza terrestre se encuentran los minerales, los cuales están constituidos por elementos químicos que son parte del planeta.

Ejemplos: calcita, azurita, mármol, malaquita.

• Sulfatos: sales o ésteres del ácido sulfúrico.

• Silicatos: sales de ácido silícico.

• Nitratos: sales derivadas del ácido nítrico.

• haluros: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor,

yodo o bromo.

• Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre

PARTE 1. CUESTIONARIO ROCAS

A partir de una búsqueda de información en la Web contesta las siguientes preguntas e introdúceles imágenes

1) ¿Qué son las rocas?

Designa a los materiales que constituyen la corteza terrestre, a la que también se le llama litosfera. Es un agregado de minerales de diferentes clases en proporciones variable, aunque también hay rocas formadas de un solo mineral

2) Al observar las rocas ¿se ven Homogéneas o heterogéneas? Introduce imágenes

Heterogéneas

3) ¿Cómo se clasifican?

Ígneas El material fluido o magmático del que se compone el manto externo es conocido como magma.

Sedimentarias se constituyen con fragmentos o sedimentos de rocas preexistentes que han pasado procesos de erosión e intemperismo.

Metamórficas Todas las rocas pueden modificar sus características físicas y químicas cuando se someten a temperaturas y presiones altas, así como cuando son afectadas por ciertas sustancias químicas.

4) ¿Cuál es la composición de la corteza terrestre?

La corteza terrestre o “litósfera” está compuesta de una gran variedad de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias como basaltos y granitos aunque en promedio puede decirse que está compuesta de un material similar a la de la

Granito Mármol Cuarzo Corneana

andesita (roca volcánica ígnea extrusiva con alrededor de 60% de dióxidos de silicio SiO2 y minerales accesorios) y está enriquecida con elementos incompatibles con el océano basáltico o volcánico comparado con el manto.

5) ¿Las rocas forman parte de ella?

Si

PARTE 2. OBSERVACIÓN DE MINERALES

OBJETIVO PARTICULAR

Podemos determinar a simple vista el tipo de criptografía que presentan 7 muestras de minerales.

De igual manera con ayuda del microscopio podremos ver y determinar tipo de criptografía, color físico a menor escala.

HIPÓTESIS

Podremos determinar qué tipo de criptografía tiene cada muestra de mineral y cuáles son sus características, naturales a simple vista y con ayuda del microscopio.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Microscopio estereoscópico

7 Caja con muestras de minerales

1 Vidrio de reloj

PROCEDIMIENTO

1. Conecta y prende tu equipo ( microscopio estereoscópico)

2. Enumera tus minerales del 1 al 7

3. Observa a simple vista cada uno de estos minerales y anota tus observaciones (5 sentidos)

4. Toma fotos de cada uno de los minerales

5. De igual forma observa cada uno de estos minerales pero ahora con ayuda del microscopio estereoscópico

6. Toma fotos de cada uno de los minerales por el lente del microscopio

RESULTADOS

Completa la siguiente Tabla 1. de los minerales que observaste a simple vista

MINERAL COLOR CRISTALOGRAFÍA OBSERVACIONES (IMAGEN)1 Beige Hexagonal2 Negro Hexagonal3 Verde/crista

lRomboédrica

4 Dorado Ternario5 Trasparente ternario6 Vede fuerte Senario7 Trasparente Cuaternario

Completa la siguiente Tabla 2 de los minerales que observaste con ayuda del microscopio estereoscópico

MINERAL COLOR CRISTALOGRAFÍA OBSERVACIONES (IMAGEN)1 Beige Hexagonal2 Negro Hexagonal3 Verde/crista

lRomboédrica

4 Dorado Ternario5 Trasparente ternario6 Vede fuerte Senario7 Trasparente Cuaternario

OBSERVACIONES PARTICULARES

En el primer caso, se observa a primera vista el color y la criptografía sin ningún cambio, y su criptografía la clasificamos con la tabla de apoyo.

En el segundo caso, la estructura y color cambio un poco por el acercamiento del microscopio, pero no fueron cambios muy relevantes.

CONCLUSIONES PARTICULARES

Podemos concluir que la estructura física de los minerales, fue un éxito a simple vista y con el microscopio.

CUESTIONARIO

1) ¿En la naturaleza los minerales se encuentran puros?

Si ya que están constituidos por elementos internamente.

2) Al observar los minerales a simple vista, al microscopio. ¿Encontraste diferencias?

Se diferencian por la forma de su criptografía que es diferente, podemos calificarlos por sus formas.

3) ¿Encuentras diferencias de formas geométricas?, ¿diferencias de color?, Toma fotografías con la cámara o baja algunas imágenes de la red...

Si en su criptografía hay formas irregulares, color y textura.

4) ¿Los cristales se parecen a alguna de las formas geométricas del cartel, a cuáles?

La fluorita a la tetragonal y la dolomita tienen similitud en el criptograma de figuras.

MATERIAL DE APOYO

PARTE 3. IMPORTANCIA DE LOS MINERALES

Consulta información referida a los minerales en las siguientes páginas de Internet y contesta el siguiente cuestionario

1) ¿Qué importancia tienen los minerales?

Los minerales tienen gran importancia por sus múltiples aplicaciones en los diversos campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar múltiples productos, desde herramientas y ordenadores.

2) ¿Para qué sirven los minerales?

Sirven para fabricar diferentes productos de uso cotidiano

3) ¿Qué recursos minerales tiene México, en la producción de metales y cuáles son los más importantes?

Oro, plata, plomo, cobre, zinc, antimonio, arsénico, bismuto, estaño, cadmio, selenio, molibdeno

4) ¿Cuánto aporta la minería de Producto Interno Bruto para el Gasto público?

29 mil 107 millones de pesos

5) ¿Cuáles son los primeros 6 primeros lugares que ocupa México en la producción mundial de minerales?

Plata 21%, Bismuto 11.1%, Celestita 11.7%, Plomo 4.6%, Cadmio 6.5%, Zinc 5.1%

6) ¿Qué estados de nuestro país participan en la producción Minera en el 2010, y con qué porcentajes?

Sonora 25%, Zacatecas 21%, Chihuahua 13%, Coahuila 11% Otros 30%

7) Haz una tabla de los minerales que trabajaste, con la mayor cantidad de información posible.

Indica en la siguiente Tabla 3 los usos o aplicaciones de 5 minerales con importancia económica para México

MINERAL FÓRMULA CLASIFICACIÓN USOS IMAGEN Plata Ag Metales Armas blancas,

fotografía, medicina,

electricidad

Bismuto Bi Otros metales

(Elementos nitrogenoides)

Farmacia

Celestita SrSO4 Sulfatos fuegos artificiales, balas trazadoras, energía nuclear

Plomo Pb Metal Baterías, cerámicas, municiones, cubierta de

cable, armamento

Cadmio Cd Metales de transición

Fabricación de baterías

Fuentes de información:

• http://www.camimex.org.mx/interiores.php?

pagina=12&archivo=159&anio=undefined&mes=undefined&categoria=undefined&categoria_info=undefined&anio_info=undefined&categoria_sem=undefined&id_sem=undefined

• http://www.camimex.org.mx/

• http://recursostic.educacion.es/buenaspracticas20/apls/MediaWiki/index.php/Rocas_

magm%C3%A1ticas_y_metam%C3%B3rficas

• http://www.geologia.uson.mx/academicos/olivia/carbonatadas/MINERALES

%20COMUNES%20EN%20LAS%20ROCAS%20CARBONATADAS.htm

• http://www.venta-minerales.com/minerales-cristalografia.html

PARTE 4. PROPIEDADES DE LOS MINERALES

DENSIDAD

OBJETIVO PARTICULAR

Determinar el tipo de densidad de un mineral en agua destilada

HIPÓTESIS

Afirmaremos cual las diferentes densidades de varios minerales en agua destilada, y tubos de ensayo.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Balanza electrónica

3 Muestras de minerales

1 Vidrio de reloj

1 Probeta de 50 mL

PROCEDIMIENTO

1. Selección de uno de los tres minerales.

2. Determina la masa del mineral en la balanza electrónica.

3. Determina el volumen del mismo mineral que pesaste. Si el mineral tiene forma regular se pueden medir sus dimensiones y se calcula el volumen de acuerdo a la forma geométrica. Si el mineral tiene forma irregular coloca 40 mL de agua en una probeta graduada de 50mL, agrega el mineral cuidadosamente inclinando ligeramente la probeta y procurando no salpicar, determina el volumen del mineral por desplazamiento del agua.

4. Una vez obtenidos los valores en mililitros del volumen y en gramos la masa del mineral, sustitúyelos en la siguiente ecuación matemática para obtener la

5. densidad ρ= m/v

6. Realiza el mismo procedimiento para los otros dos minerales

RESULTADOS

La masa de los minerales de muestra, cambio ligeramente, en su densidad, con una variación de, entre, .2 y .5

Nota: seca el mineral con un pedazo de papel absorbente al terminar.

OBSERVACIONES

Comprobamos las diferentes densidades, de estas tres muestras, notando solamente pequeñas variaciones, con la masa y su densidad de .5 y .6

CONCLUSIONES

El volumen de nuestras materias, solo cambio relativamente por décimas, en cuanto a su volumen anterior mente era menor, en la prueba amento ligeramente.

RAYA

OBJETIVO PARTICULAR

Se puede apreciar a simple vista, que las 4 muestras, son diferentes y tiene diferentes texturas.

HIPÓTESIS

MINERAL MASA VOLUMEN DENSIDAD

Jadeíta 1.5g 1 2.5

Ópalo 1.9g 1 2.2

Pirita 2.1g 1 2.7

Trataremos de verificar que tipo de ralla dejan en un marlos las cuatro muestras y el color que dejan.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Placa de porcelana (mosaico)

4 Muestras de minerales(Malaquita, pirita, hematita, cuarzo)

1 Vidrio de reloj

1 Microscopio estereoscópico

PROCEDIMIENTO

1. Marca una raya con cada uno de los minerales sobre la parte (sin esmalte) de la placa de porcelana.

2. Observa de qué color fue la raya de cada mineral

3. Observa las rayas al microscopio y describe tu observación.

RESULTADOS

Mineral Raya / color Imagen de Raya / MineralMalaquita Verde

Cuarzo Gris

Hematita Café

Pirita negro

OBSERVACIONES

Pudimos ver que casi todas las marcas echas, en el mármol fueron del color de los minerales.

CONCLUSIONES

En estos cuatro casos logramos demostrar, su compatibilidad en esta prueba, ya que fue efectiva, logrando comprobar que todos rayaron el mármol.

DUREZA

OBJETIVO PARTICULAR

Tomando 4 muestras de minerales trataremos de comprobar, si alguno ejerce dureza cuando un material, externo ejerce fuerza sobre el mismo.

HIPÓTESIS

Con ayuda de diferentes, instrumentos trataremos de comprobar cuales es el tipo de dureza de los siguientes minerales, yeso calcita, cuarzo, feldespato

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Espátula

4 Muestras de minerales(yeso calcita, cuarzo, feldespato)

PROCEDIMIENTO

1. Intenta hacer una raya con la uña sobre cada uno de los minerales y observa cuáles se rayaron.

2. Trata de hacer una raya con la espátula sobre cada uno de los minerales y observa cuáles se rayaron.

3. Intenta hacer una raya con un mineral sobre otro mineral y observa cuáles se rayaron.

4. Observa las rayas y tómales imágenes, deduciendo cual mineral se rayo más fácilmente

RESULTADOS

Mineral Con uña Con espátula Entre minerales

Dureza

Flurita no No Si 4Mica Si Si Si

Cuarzo No No Si 7Jadeito no si Si

OBSERVACIONES

CONCLUSIONES

MATERIAL DE APOYO

MAGNETISMO

OBJETIVO PARTICULAR

HIPÓTESIS

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL

1 Imán

4 Muestras de minerales(hematita, magnetita, cuarzo)

PROCEDIMIENTO

1. Acerca un imán a cada uno de los minerales y observa su comportamiento

RESULTADOS

OBSERVACIONES

Pudimos observar que minerales son tienen propiedades magnéticas y cuales no presentan propiedades magnéticas en 4 muestras de minerales.

CONCLUSIONES

3 muestras no presentaron y solo uno presentó un comportamiento de movimiento al acercar el imán y fue el siguiente. Hermanita, solo se movió pero no se pegó

PARTE 5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS MINERALES

OBJETIVO PARTICULAR

Tómanos 3 minerales, les vertimos dientes reactivos para ver cales fueron su diferentes relaciones químicas

HIPÓTESIS

Tomando tres muestras de minerales, pirita, calcita, halita, tres reactivos, Acido clorítico, nitrato de plata y cloruro de sodio, comprobaremos que tipos de reacciones, resultan al vertibles los diferentes reactivos.

MATERIAL Y SUSTANCIAS

CANTIDAD MATERIAL / SUSTANCIA

1 Gradilla

Minerales Comportamiento frente al imán Presenta materiales magnéticas Pirita No se pega NoOxidiana No se pega NoÁgata No se pega NoHermanita Si se pega No

6 Tubos de ensayo

1 Pizeta con agua destilada

6 Espátulas chicas

3 Muestras de minerales (testigo)Pirita, calcita, halita

3 Minerales desconocidos A,B, C(identificar)

1 Probeta de 10mL

1 Agitador de vidrio

50ml Acido clorhídrico (HCl)

50mL Nitrato de plata (AgNO3) 1%

20g Cloruro de sodio (NaCl)

PROCEDIMIENTO

I. Identificación de sulfuros

1. Para la identificación de carbonatos se utilizara el mineral pirita (FeS2)

2. Adicionar a un tubo de ensayo rotulado 2 g de pirita (FeS2)

3. Posteriormente adicionarle al tubo que contiene a la pirita (FeS2), 3ml de acido clorhídrico

4. Observar el fenómeno que ocurre y capturar imágenes con el celular

5. Reacción general

MeSx + HCl MeCl + H2S

6. Reacción con el mineral pirita (FeS2)

FeS2 + HCl FeCl2 + H2S

Olor desagradable

II. Identificación de carbonatos

1. Para la identificación de sulfuros se utilizara el mineral calcita (CaCO3).

2. Adicionar a un tubo de ensayo rotulado 2 g de calcita (CaCO3)

3. Posteriormente adicionarle al tubo que contiene a la calcita 3 mL de ácido clorhídrico

4. Observar el fenómeno que ocurre y capture las imágenes con el celular

5. Reacción general

MeCO3 + HCl MeClx + CO2 + H2O

6. Reacción con el mineral calcita (CaCO3)

CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O

Efervescencia

III. Identificación de Haluros

1. Para la identificación de haluros se utilizara el mineral halita (NaCl)

2. Adicionar a un tubo de ensayo rotulado 2 g de halita (NaCl)

3. Posteriormente adicionarle al tubo que contiene a la halita (NaCl) 5 mL de agua destilada y agita vigorosamente hasta formar una disolución

4. Para la identificación de haluros (X) agrega unas gotas de nitrato de plata al 1%.

5. Observar el fenómeno que ocurre y capture las imágenes con el celular

6. Reacción general

MeX + AgNO3 MeNO3 + AgX

7. Reacción con el mineral halita (NaCl)

NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl + H2O

Precipitado blanco

Muestras de Minerales desconocidas A,B, C a identificar

1. Rotula tus tubos, 3 con la leyenda agua destilada y la letra del mineral y otros 3 con la leyenda HCl y la letra del mineral.

2. A los tubos rotulados con agua destilada adicionales 5 mL de esta y 1g de mineral ya se A, B, C y agítalos. Posteriormente adicionales 3 gotas de AgNO3 a cada uno de estos tubos y observa el fenómeno e identifica si alguno de estos minerales contienen Haluros.

3. Por otra parte a los tubos rotulados con HCl adicionales 5 mL de este y 1 g de mineral ya sea A, B, C y agítalos. Observa el fenómeno e identifica si alguno de estos minerales contiene sulfuros o carbonatos.

RESULTADOS

OBSERVACIONES

Pirita, olor desagradables como algo podrido y es un sulfato

Calcita solo presento un poco de efervescencia al contacto con HCL y es un carbono.

Nitrato de plata, soltó un precipitado de color blanco y es un aluro

CONCLUSIONES

Pudimos comprobar cales son las diferentes propiedades de las metales cuando se ponen a prueba su estructura con diferentes mecanismos, como tenacidad, dureza, densidad, ralladura, magnetismo entre otros, también logramos comprobar que cuando se les aplica un reactivo presentan diferentes tipos de

Mineral EnsayoPositivo para

Fórmula Fenómeno acontecido

Clasificación Strunz

Pirita Ácido clorhídrico FeS2 Presenta un olor desagradable a huevo podrido

Sulfuro

Calcita Ácido clorhídrico CaCO3 Presenta efervescencia al reaccionar con el HCl

Carbonato

Halita Nitrato de plata NaCi Presenta un precipitado blanco al reaccionar con el

Haluros

ABC

reacciones , como mal olor, efervescencia y suelta en algunos casos, olores distintivos, un ejemplo será un haluro.