observación de minerales
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Química III
Nombre del proyecto:
“Propiedades físicas y químicas de los minerales”
Nombre de los integrantes del equipo:
Kaori N. Sánchez Carrillo
Itzel Baltazar Pimentel
Antonio Rafael Soto
Nombre del profesor:
Osvaldo García García
Universidad Nacional Autónoma de
México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Naucalpan
Fecha de entrega:
18/09/14
Planteamiento del problema
¿Cómo o con qué instrumentos se pueden observar e identificar las propiedades físicas y químicas de un
mineral?
Objetivos generales
Corroborar si las propiedades físicas de los minerales se cumplen en el laboratorio, al igual que, en el
caso de las reacciones químicas, se obtenga el resultado esperado.
Siguiendo los pasos de la práctica seremos capaces de observar las diferencias físicas y químicas de
distintos minerales.
Hipótesis
Las propiedades físicas y químicas de los minerales son aplicables a todos lo minerales bajo las mismas
condiciones.
Introducción
Un mineral es una sustancia sólida inorgánica, formada por uno o más elementos químicos definidos cuya
estructura interna se encuentra perfectamente ordenada. Los minerales se encuentran en la superficie o
en las diversas capas de la corteza terrestre formando rocas, las cuales son un conjunto de minerales.
Conocer las distintas propiedades de los minerales es de gran utilidad cuando se quiere extraer de ellos
un metal con características específicas.
En ésta práctica seremos capaces de observar las distintas propiedades físicas y químicas de los
minerales, pudiendo con ello comprobar si son o no tales, las pruebas, físicas realizadas durante la
práctica fueron:
• Raya: Se raya el mineral, ya sea con la uña, con una espátula o con otro mineral para comprobar su
dureza con respecto a los otros.
• Densidad: Se mide la densidad de los minerales, la cual depende de su estructura cristalina y
composición química. Ésta se mide con la fórmula
𝜌 =𝑚
𝑉
• Magnetismo: Nos permite determinar si el mineral posee propiedades magnéticas.
• Raya: Es para conocer el color real de los minerales, rayando con ellos una pieza de porcelana, el
color que deje el mineral en ésta es su color real.
• Dureza: Es para medir que tan duro es un mineral, si se raya con la uña es muy suave, sin embargo
hay minerales que no se rayan a menos que sea con un pedazo de vidrio y es muy difícil.
Cuestionario 1
1. ¿Qué son las rocas?
Son agregados de minerales sólidos de origen natural, cuyos componentes son definidos y se
encuentran ordenados en su interior formando cristales.
2. Al observar las rocas ¿se ven homogéneas o heterogéneas?
Son heterogéneas pues los minerales en ellas no se llegan a mezclar completamente, debido
a la diferencia de densidades.
3. ¿Cómo se clasifican?
Se clasifican en:
• Sedimentarias: Originadas por el trasporte y deposición de materiales como consecuencia
de la acción del viento, el agua, el hielo o depositadas químicamente a partir de un fluido
acuoso.
• Ígneas: Son rocas generadas por el enfriamiento de una masa líquida de composición
silicatada que procede del interior de la Tierra. Esta masa fundida se encuentra a altas
temperaturas. Cuando se enfría y solidifica durante su ascenso hacia la superficie de la
Tierra, en zonas cercanas a la superficie (corteza terrestre) da lugar a las rocas
plutónicas, mientras que cuando se enfría y solidifica en la superficie da lugar a las rocas
volcánicas.
• Metamórficas: Son rocas generadas por el enfriamiento de una masa líquida de composición
silicatada que procede del interior de la Tierra. Esta masa fundida se encuentra a altas temperaturas.
Cuando se enfría y solidifica durante su ascenso hacia la superficie de la Tierra, en zonas cercanas a
la superficie (corteza terrestre) da lugar a las rocas plutónicas, mientras que cuando se enfría y
solidifica en la superficie da lugar a las rocas volcánicas.
4. ¿Cuál es la composición de la corteza terrestre?
La corteza terrestre está compuesta mayoritariamente por oxígeno y silicio. Estos elementos, junto con el
aluminio, el hierro, calcio, potasio, sodio y el magnesio, representan el 99 por 100 de la corteza, y se
combinan para formar minerales ligeros, como óxidos, silicatos de magnesio, calcio y/o hierro (anfíboles,
piroxenos y olivinos) y aluminosilicatos (micas y feldespatos), que componen la mayor parte de las rocas
superficiales.
5. ¿Las rocas forman parte de ella?
Si, el nivel más inferior de la corteza oceánica, llamado nivel III, colinda con el manto en la discontinuidad
de Mohorovičić; está formado por gabros, rocas plutónicas básicas. Sobre los garbos se sitúa el nivel II
de basaltos, rocas volcánicas de la misma composición que los gabros
La corteza continental es de naturaleza menos homogénea, ya que está formada por rocas con diversos
orígenes. En ella predominan las rocas ígneas intermedias-ácidas (como el granito por ejemplo)
acompañadas de grandes masas de rocas metamórficas formadas por metamorfismo regional en
los orógenos y extensamente recubiertas, salvo en los escudos, por sedimentarias muy variadas.
Parte 2. Observación de minerales
Objetivo particular
Observar los cristales, su forma y orden, que conforman a los minerales, tanto a simple vista
como a través del microscopio.
Hipótesis
Será posible ver los cristales, tanto a simple vista como a través del microscopio.
Material
• 1 Microscopio estereoscópico
• 7 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
Tabla 1. Minerales observados a simple vista.
Mineral Color Cristalografía Observaciones
1 Crema Monoclínico
2 Negro Hexagonal
3 Turquesa Romboédrica
4 Plateado Triclínico
5 Blanco Hexagonal
6 Verde Triclínico
7 Transparente Triclínico
Tabla 2. Minerales observados a través del microscopio.
Mineral Color Cristalografía Observaciones
1 Blanco Monoclínico
2 Multicolor Romboédrica
3 Turquesa Romboédrica
4 Plateado Hexagonal
5 Blanco Tetragonal
6 Verde Hexagonal
7 Transparente Triclínico
Observaciones particulares
El color de algunos minerales varía a simple vista con respecto de cuando son observados a través
del microscopio.
Conclusiones particulares
La hipótesis es falsa, debido a que a simple vista no es posible observar los cristales que conforman
los distintos minerales.
La diferencia del color se debe a que al microscopio es posible observar una pequeña parte del
mineral en vez de todo completo.
Cuestionario
1. ¿En la naturaleza los minerales se encuentran puros?
Si, aunque en algunas ocasiones podrían encontrarse impuros y con diferentes colores a los que
debería tener .
2. Al observar los minerales a simple vista, al microscopio. ¿Encontraste diferencias?
Si, a simple vista se ve el color, un poco la cristalografía, pero al microscopio, en algunos se ve el
color más definido, e incluso de otro color y la cristalografía se ve más definida.
3. ¿Encuentras diferencias de formas geométricas?, ¿diferencias de color?, Toma fotografías con la
cámara o baja algunas imágenes de la red.
4. ¿Los cristales se parecen a alguna de las formas geométricas del cartel? ¿a cuáles?
Si, aunque no muy claramente, al triclínico, hexagonal, romboédrica, y tetragonal.
Parte 3. Importancia de los minerales
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 diversos productos, que también son utilizados en la vida cotidiana.
2. ¿Para qué sirven los minerales?
Sirven para fabricar diversos productos de uso cotidiano, como herramientas, medicina, electricidad,
etc.
3. ¿Qué recursos minerales tiene México, en la producción de metales y cuáles son los más
importantes?
Plata, bismuto, fluorita, calcita, wollastonita, diatomita.
4. ¿Cuánto aporta la minería de Producto Interno Bruto para el Gasto público?
22526 MDD
5. ¿Cuáles son los primeros 6 primeros lugares que ocupa México en la producción mundial de
minerales?
• Plata: 20%
• Bismuto: 13%
• Fluorita: 19%
• Celestita: 7%
• Wollastonita: 8%
• Diatomita: 6%
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.
Mineral Características
Calcita
La calcita es un mineral de la clase 05 de
la clasificación de Strunz, los llamados minerales
carbonatos y nitratos. Es el mineral más estable
que existe de carbonato de calcio, frente a los
otros dos polimorfos con la misma fórmula química
aunque distinta estructura cristalina: el aragonito y
lavaterita, más inestables y solubles.
Cuarzo
El cuarzo es un mineral compuesto de sílice (SiO2).
Tras el feldespato es el mineral más común de
la corteza terrestre estando presente en una gran
cantidad de rocas
ígneas, metamórficas y sedimentarias. Se destaca
por su dureza y resistencia a la meteorización en la
superficie terrestre.
Pirita
La pirita , a veces conocida como "el oro de los
tontos" o "el oro de los pobres", u "oropel" llamada
así por su increíble parecido con el oro, es un
mineral del grupo de los sulfuros cuya fórmula
química es FeS2. Tiene un 53,48% de azufre y un
46,52% de hierro.
Malaquita
La malaquita es un mineral del grupo V (carbonatos)
según la clasificación de Strunz, de fórmula
química Cu2CO3(OH)2 (Dihidroxido de carbonato de
cobre (II)). Posee un 57,0% de cobre. Su nombre
viene del latín malachites, en alusión a su color
Hematita
El oligisto o hematita es un mineral compuesto
de óxido férrico, cuya fórmula es Fe2O3 y
constituye una importante mena de hierro ya que
en estado puro contiene un 70% de este metal.
Jadeíta
La jadeíta es un mineral del grupo VIII (silicatos),
según la clasificación de Strunz de fórmula
Na(Al,Fe3+)Si2O6. Es un silicato aluminicosódico
que cristaliza en el sistema monoclínico; es
un piroxeno translúcido de color blanco verdoso y
de textura fibrosa.
Ópalo
El ópalo es un mineraloide del grupo VIII
(Silicatos, Tectosilicatos), según la clasificación de
Strunz relacionado con los cuarzos, aunque no es
un cuarzo, y que se caracteriza por su brillo y
astillabilidad.
Turmalina
a turmalina es un mineral de la clase VIII (silicatos),
según la clasificación de Strunz, grupo de los
ciclosilicatos. Tiene una formulación química muy
compleja:(Na,Ca)(Al,Fe,Li)(Al,Mg,Mn)6(BO3)3(Si6O18)(
OH,F)4.
Magnetita
La magnetita (o piedra imán) es
un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-
diférrico (Fe3O4) que debe su nombre de la ciudad
griega de Magnesia. Su fuerte magnetismo se debe a
un fenómeno de ferrimagnetismo: los momentos
magnéticos de los distintos cationes de hierro del
sistema se encuentran fuertemente acoplados, por
interacciones antiferromagnéticas, pero de forma que
en cada celda unidad resulta un momento magnético
no compensado. La suma de estos momentos
magnéticos no compensados, fuertemente acoplados
entre sí, es la responsable de que la magnetita sea
un imán.
Mica
Las micas son minerales pertenecientes a un grupo
numeroso de silicatos de alúmina,
hierro, calcio, magnesio y
minerales alcalinos caracterizados por su
fácil exfoliación en delgadas láminas flexibles,
elásticas y muy brillantes, dentro del subgrupo de
los filosilicatos. Su sistema cristalino
es monoclínico. Generalmente se las encuentra en
las rocas ígneas tales como el granito y las rocas
metamórficas como el esquisto. Las variedades
más abundantes son la biotita y la moscovita.
Fluorita
La fluorita (también denominada espato
flúor o fluorina) es un mineral del grupo III
(halogenuros) según la clasificación de Strunz,
formado por la combinación de los
elementos calcio y flúor, de fórmula CaF2 (fluoruro
de calcio). Este mineral se presenta
con hábito cúbico, cúbico, octaédrico,rombododeca
édrico. Desplegando una estructura cristalina en
el sistema cúbico.
• Indica en la siguiente Tabla 3 los usos o aplicaciones de 5 minerales con importancia económica
para México
Mineral Formul
a
Clasificación Usos Imagen
Oro Au Metal
En joyería y como patrón
monetario igualmente en
electrónica o para aplicaciones
de la industria aeroespacial
Plata Ag Metal
Como la mena de plata, aunque
la mayor parte de este metal se
extrae de los sulfuros de plata
(acantita,proustiba,piringuita)
Cobre Cu Metal
El empleo principal de cobre
metal es como hilo para
conductores eléctricos, también
se utiliza para aleaciones, como
el latón, bronce y otros.
Zinc Zn Elemento
Se emplea en aleaciones,
especialmente en hierro
galvanizado y latón, para
teclados, comisas, en las pilas
eléctricas como ánodo. Como
sulfato para combatir las pagas
de los campos ,especialmente
para limpiar de roya los
cereales, también se emplea
en medicina,
Plomo Pb Elemento
Fabricaciones de
acumuladores ,tubos de
órganos musicales, pantalla
proyectora de rayos X
Parte 4. Propiedades de los minerales
Densidad
Objetivo particular
Determinar las densidades de los distintos minerales, a partir de su masa y volumen.
Hipótesis
Las densidades de los minerales serán todas diferentes, pues su volumen y masa varía.
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 densidad:
𝜌 =𝑚
𝑉
5. Realiza el mismo procedimiento para los otros dos minerales
Mineral Masa Volumen Densidad
Pirita 4.3 g 2 ml 2.15 g/ml
Jadeíta 2.2 g 0.5 ml 4.4 g/ml
Ópalo 5.4 g 2 ml 2.7 g/ml
Malaquita 4.9 g 1 ml 4.9 g/ml
Resultados
Observaciones
La mayoría de los minerales poseen un volumen muy bajo en relación con su masa, por lo que su
densidad tiende a ser similar.
Conclusiones
La hipótesis es verdadera, pues es cierto que al variar en cada mineral su masa y volumen su densidad
también varía. Con la densidad es posible conocer, si en una mezcla entre los minerales estos se
separarían o permanecerían mezclados.
Raya
Objetivo particular
Conocer el color real de los minerales, pues el color que vemos a simple vista en los minerales puede
no ser el color real del mineral, y podemos conocer éste rayando con el mineral en un pedazo de
porcelana, el color que deje el mineral en la porcelana es el color real del mineral.
Hipótesis
El color real de todos los minerales será diferente al color que aparentan
Material
• 1 Placa de porcelana (mosaico)
• 4 Muestras de minerales
• 1 Vidrio de reloj
• 1 Microscopio estereoscópico
Procedimiento
Marca una raya con cada uno de los minerales sobre la parte (sin esmalte) de la placa de porcelana.
Observa de qué color fue la raya de cada mineral
Observa las rayas al microscopio y describe tu observación.
Mineral Color Imagen
Malaquita Verde
Cuarzo Blanco
Hematita Negro
Pirita Negro
Observaciones
En el caso de algunos minerales, tales como la malaquita y el cuarzo, el color real es el mismo que
el color que podemos observar a simple vista.
Conclusiones
La hipótesis es falsa, debido a que no necesariamente en el caso de todos los minerales el color
real es distinto del color que nosotros podemos observar.
Dureza
Objetivo particular
Conocer cuál de los minerales es el que posee una menor dureza, esto se comparara, no sólo con
los demás minerales, sino también con la escala de Mohs.
Hipótesis
El material más suave será el que se raye por todos los demás
Material
• 1 Espátula
• 4 Muestras de minerales
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
Mica * * Fluorita 3
Fluorita * * Cuarzo 4
Cuarzo 7
Jadeíta * * Cuarzo y Fluorita 2
Observaciones
El mineral más sueva, debido a que se rayó tanto como con la uña, como con la espátula y los
demás minerales es la Jadeíta y el mineral más duro es el Cuarzo, pues no se rayó.
Conclusiones
La hipótesis es cierta, el mineral más suave es el que se rayó con todo, incluyendo el resto de los
minerales. Ésta prueba es de mucha utilidad cuando se busca un material muy resistente, debido al
uso que se le quiere dar.
Magnetismo
Objetivo particular
Conocer, con la ayuda de un imán, cuales minerales tienen propiedades magnéticas y cuáles no.
Hipótesis
Todos los minerales tendrán propiedades magnéticas, aunque sean muy leves.
Material
• 1 Imán
• 4 Muestras de minerales
Procedimiento
1. Acerca un imán a cada uno de los minerales y observa su comportamiento.
Resultados
Mineral Comportamiento frente al imán ¿Presenta materiales magnéticos?
Hematita Se pega Si, hierro
Agata No se pega No
Obsidiana No se pega Si, hierro, en cantidades muy bajas
Pirita No se pega Hierro, en un 43%
Observaciones
Pocos minerales poseen propiedades magnéticas a pesar de que poseen algún elemento que si posee
propiedades magnéticas.
Conclusiones
La hipótesis es falsa, debido a que en realidad sólo un mineral posee propiedades magnéticas, el resto
no.
Las propiedades magnéticas de los minerales no dependen en sí de su composición.
Parte 5. Composición química de los minerales
Objetivo particular
Ser capaces de identificar, además de conocer, los materiales por los que están compuestos los
distintos minerales, lo cual se logrará a través de una reacción química.
Hipótesis
Las reacciones químicas darán como resultado un elemento que conforma el mineral y un compuesto.
Material
• 1 Gradilla
• 6 Tubos de ensayo
• 1 Pizeta con agua destilada
• 6 Espátulas chicas
• 3 Muestras de minerales (Pirita, Calcita y Halita)
• 1 Probeta de 10 ml
• 1 Agitador de vidrio
• 50 ml de Ácido clorhídrico (HCl)
• 50 ml de Nitrato de plata (AgNO3) 1%
• 20g de 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 ácido 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
Resultados
MineralEnsayo positivo
paraFórmula Fenómeno acontecido
Clasificación
Strunz
Pirita Sulfuros FeS2 Olor a huevo podrido Sulfuro
Calcita Carbonatos CaCo3 Efervescencia Carbonato
Halita Haluros NaCl Separación de sustancias Haluro
Observaciones
Se cumplen las reacciones que deberían suceder al hacer reaccionar las sustancias, como antes se
mencionó:
I. Sulfuros II. Carbonato III. Haluros
Conclusiones
La hipótesis es falsa, debido a que en realidad dio como resultado dos compuestos. Entre los cuales
hay agua, con ellos podemos identificar los tipos de compuesto, mineral y reacción.