jueves, 6 de junio de 2019

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Mineralogía – Capítulo 6: Elementos Nativos II - Semimetálicos y No Metales

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1.- SEMI METALES

Los semimetales nativos As, Sb, Bi son isoestructurales y cristalizan en el grupo espacial R3m. Sus enlaces entre átomos ya no son puramente metálicos, sino parcialmente covalentes. Dicha covalencia de los enlaces se explica por la posición de estos elementos en el grupo Va de la tabla periódica. La figura siguiente representa la estructura del As y del Sb nativos.
En comparación con los metales nativos, los enlaces entre los átomos ya no son todos iguales. Aquellos relativamente más fuertes entre los cuatro átomos más cercanos dan lugar a una estructura en capas y la fácil exfoliación de minerales de este grupo según dirección perpendicular a {0001} se explica por la presencia de enlaces más débiles entre las capas estructurales.
La covalencia de los enlaces explica también la menor conductividad térmica y eléctrica de los minerales de este subgrupo respecto de los metales nativos.
1.1.- GRUPO DEL ARSÉNICO:
1.1.1.- ARSENICO NATIVO: (As)
  • Polimorfo: Arsenolamprita (sist: Ortorrómbico)
  • Sistema Cristalino: Romboédrico
  • Grupo Espacial: R 3m
  • Color: Gris, blanco brillante
  • Raya: Negra
  • Brillo: Metálico
  • Dureza: 3,5
  • Densidad: 5,72-5,73 g/cm3.
  • Punto de fusión: 525ºC; Funde con una cerilla
  • Transparencia: Opaco
  • Fractura: Ganchuda, irregular
  • Clivaje: Perfecto según {0001}
  • Hábito: Masas granudas, compactas, estalatíticos,laminar, mamelonados, muy raras veces cristalizado en diminutos cristales romboédricos.
  • Asociado al Bismuto nativo, Niquelina y Polibasita.
    Arsénico nativo - Mina La Paloma, Departamento La Libertad Perú
1.1.2.- BISMUTO NATIVO.- (Bi)
  • Sistema Cristalino: Romboédrico
  • Grupo Espacial: R 3m
  • Color: Blanco plateado, blanco rosado
  • Raya: Gris plomo
  • Brillo: Metálico
  • Dureza: 2,5
  • Densidad: 9,7-9,8 g/cm3
  • Punto de fusión: 525ºC; Funde con una cerilla
  • Transparencia: Opaco
  • Fractura: Irregular
  • Clivaje: Perfecto según {0001}
  • Hábito: Aparece en forma tabular, laminar, granular, reticulada o foliosa.
  • Asociado a Acantita, Bismutinita y Casiterita.
    Bismuto nativo - Mina La Espuela de San Miguel, Andalucía España
1.1.3 ANTIMONIO NATIVO: (Sb)
  • Sistema Cristalino: Romboédrico
  • Grupo Espacial: R 3m
  • Color: Gris claro
  • Raya: Gris plomo
  • Brillo: Metálico
  • Dureza: 3-4
  • Densidad: 6,6-6,7 g/cm3
  • Punto de fusión: 525ºC; Funde con una cerilla
  • Transparencia: Opaco
  • Fractura: Fragil
  • Clivaje: Perfecto según {0001}
  • Hábito: Aparece en forma tabular, reticulado, radial, masivo, lamelar, granular o foliado.
  • Asociado a Niquelina, Plata y Estibina. 
    Antimonio nativo- Embalse de La Viñuela, Andalucía España.
1.2.- MERCURIO NATIVO: (Hg)
  • Sistema Cristalino: Romboédrico
  • Grupo Espacial: R 3m
  • Color: Blanco estaño o blanco grisáceo
  • Raya: Gris plomo
  • Brillo: Metálico
  • Dureza: 0
  • Densidad: 13,6 g/cm3
  • Punto de fusión: 525ºC; Funde con una cerilla
  • Transparencia: Opaco
  • Fractura: No posee
  • Clivaje: No posee
  • Hábito: Líquido
  • Soluble en ácido nítrico.
  • Asociado a Cinabrio (HgS)
    Cinabrio con Mercurio nativo- Pozo San Teodoro, Castilla-La Mancha España

2.- NO METALES NATIVOS:

La estructura de los no metales nativos es muy diferente a la de los metales y semimetales.
2.1.- GRUPO DEL AZUFRE:
2.1.1-AZUFRE: (S) (Se,Te,As)
El azufre cristaliza habitualmente en el sistema ortorrómbico, los dos tipos polimorfos de azufre monoclínico son muy raros en la naturaleza, pero si se producen artificialmente.
La estructura del azufre se compone de anillos unidos por enlaces muy fuertes entre los 8 átomos de S en una molécula S8 (Fig. a). La celda de azufre ortorrómbico (Fig. b) está compuesta por 16 anillos y contiene un total de 128 átomos. Estos anillos se unen entre sí mediante fuerzas de Van der Waals, mucho más débiles que los enlaces intermoleculares.
Una cantidad pequeña de Se, Te o Sb puede sustituir los átomos de S en la estructura.
El azufre rómbico es estable a los 96 ºC, entre ésta y los 119 ºC es monocíclico, por encima se funde y un enfriamento brusco produce una cristalización amorfa.
El azufre rómbico aparece en forma de bellos cristales con hábito bipiramidal y en agregados granulares; el monoclínico aparece, generalmente, en forma de incrustaciones.
  • Sistema Cristalino: Ortorrómbico
  • Polimorfo: Rosickyita, sistema: Monoclínico
  • Grupo Espacial: F ddd
  • Color: Amarillo citrino puro o pardo, casi negro cuando tiene impurezas bituminosas.
  • Raya: Blanca
  • Brillo: Resinoso
  • Dureza: 1,5-2,5
  • Densidad: 2,1 g/cm3
  • Punto de fusión: 525ºC; Funde con una cerilla
  • Transparencia: Transparente, Translúcido
  • Fractura: Concoidal, irregular
  • Clivaje: Imperfecto.
  • Ocurrencia geológica: Ambientes volcánicos(fumarolas), ambientes sedimentarios (procesos bioquímicos) ligadas a pizarras. Zonas de oxidación de minerales sulfurados.
    Azufre nativo-Miniera Cianciana, Sicilia Italia.
2.2.- POLIMORFOS DEL CARBONO (C)
  • Grafito (Hexagonal)
  • Diamante (Cúbico)
  • Chaoita (Hexagonal), descubierta en 1969
  • Lonsdaleita (Hexagonal), descubierta en 1967
2.2.1.- GRAFITO:
La estructura del grafito está formada por anillos hexagonales, en los cuales cada átomo de carbono está vinculado con otros tres, situados en los vértices de un triángulo regular a su alrededor. Los anillos hexagonales forman capas en la estructura de grafito y la distancia entre dos capas paralelas es muy superior a la distancia entre átomos dentro de una capa. Estas capas están unidas entre sí por fuerzas débiles de Van der Waals.
  • Sistema Cristalino: Hexagonal
  • Grupo Espacial: P 63/mmc
  • Color: Negro, gris oscuro
  • Raya: Gris
  • Brillo: Graso a metálico bajo
  • Dureza: 1-2
  • Densidad: 2,1 g/cm3
  • Punto de fusión: Punto de fusión: 1710ºC; Infusible con soplete
  • Transparencia: Opaco
  • Fractura: Séctil
  • Clivaje: Perfecta según {0001}
  • Untuosa al tacto
  • Ocurrencia geológica: Ambientes metamórficos (contacto regional), Ambientes sedimentarios ricos en restos orgánicos, Ambientes hidrotermales(vetas).
    Grafito
2.2.2.- DIAMANTE:
El diamante presenta una estructura de átomos de carbono unidos entre sí mediante enlaces covalentes muy fuertes y direccionales. Cada átomo de carbono aparece unido con otros cuatro átomos vecinos, situados en los extremos de un tetraedro regular. Este tipo de estructura da lugar a unos planos {111} con elevada población atómica, separados por espacios más anchos con la misma orientación. Esto explica la exfoliación del diamante según los planos {111}, coincidentes con las caras de un octaedro.

  • Sistema Cristalino: Isométrico
  • Grupo Espacial: F d3m
  • Clivaje: Perfecta según {0001}
  • Color: Incoloro, puede presentar tonalidades muy bajas(amarillo,azul)
  • Brillo: Adamantino
  • Dureza: 10
  • Densidad: 3,5 g/cm3
  • Alto punto de fusión.
  • Transparencia: Translúcido
  • Alta dispersión óptica (juego de colores)
  • Alto índice de refracción.
  • Insoluble en ácidos y álcalis.
  • Ocurrencia geológica: En zonas de escudos asociados a rocas básicas y ultrabásicas( Lamproitas, Kimberlitas) y en yacimientos tipos Placeres.
    Diamante - Concesión Areinha, Minas Gerais Brasil
BIBLIOGRAFÍA:
  • KLEIN C., HURLBUT C. S. JR. Manual de mineralogía (basado en la obra de J.D. Dana), 4ªed. Tomo I. Reverté, 1996, 368 p.
  • BETEJTIN A. Curso de mineralogía, 3 ed. Moscú, Mir, 1977, 739 p.
  • DIAZ MAURIÑO C. Prácticas de mineralogía. Alhambra, 1982, 294 p.
WEBGRAFÍA:

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