SISTEMA CUBICO CRISTALINO - MINERALOGIA, Notas de estudo de Mineralogia e Processos Minerais
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SISTEMA CUBICO CRISTALINO - MINERALOGIA, Notas de estudo de Mineralogia e Processos Minerais

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Sistema Cristalino Cúbico
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MINERALOGIA – SISTEMA CRISTALINO CÚBICO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO

GRANDE DO NORTE

PRÓ-REITORIA DE ENSINO

CÂMPUS NATAL-CENTRAL

DIRETORIA ACADÊMICA DE RECURSOS NATURAIS – DIAREN

TÉCNICO DE NÍVEL MÉDIO EM MINERAÇÃO

2.1432.1M

MINERALOGIA

PESQUISA

CRISTALOGRAFIA - SISTEMA CRISTALINO CÚBICO

DISCENTES:

JENIFFER ANDRADE

JOYCE RODRIGUES

LARISSA ALESSANDRA

MARIANNA NÓBREGA

VITÓRIA AGUIAR

DOCENTE:

MARCOS MAIA

NATAL/RN

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO NORTE

MINERALOGIA – SISTEMA CRISTALINO CÚBICO

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Sumário

Introdução............................................................................................................. página 3

Estruturas Cristalinas..................................................................................... páginas 4 – 6

Simetria Geral do Sistema Cúbico.........................................................................página 7

Características dos Cristais...........................................................................páginas 8 – 10

Imagens................................................................................................................página 11

Conclusão.............................................................................................................página 12

Referências...........................................................................................................página 13

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MINERALOGIA – SISTEMA CRISTALINO CÚBICO

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INTRODUÇÃO

Um cristal é um sólido no qual os constituintes, sejam

eles átomos, moléculas ou íons, estão organizados num padrão tridimensional bem

definido, que se repete no espaço, formando uma estrutura com uma geometria

específica.

Em química e mineralogia, um cristal é uma forma da matéria na qual as

partículas constituintes estão agregadas regularmente, criando uma estrutura

cristalina que se manifesta macroscopicamente por assumir a forma externa de

um sólido de faces planas regularmente arranjadas, em geral com elevado grau de

simetria tridimensional.

Existe um ramo da mineralogia que trata especificamente dessas estruturas,

denominado: cristalografia estrutural. Segundo este aspecto, os cristais podem ser

divididos em:

 Sistema cúbico, que pode ser: cúbico simples, cúbico de corpo centrado, cúbico

de faces centradas;

 Sistema tetragonal, que pode ser dividido em: tetragonal simples, tetragonal de

corpo centrado;

 Sistema ortorrômbico, que pode ser dividido em: ortorrômbico simples,

ortorrômbico de bases centradas, ortorrômbico de corpo centrado, ortorrômbico

de faces centradas;

 Sistema monoclínico, que pode ser dividido em: monoclínico simples,

monoclínico de bases centradas;

 Sistema triclínico;

 Sistema hexagonal, que pode ser divido em: divisão hexagonal e romboédrica.

Neste trabalho, abordaremos o Sistema cristalino Cúbico ou Isométrico.

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ESTRUTURAS CRISTALINAS

Materiais cristalinos são materiais nos quais os átomos estão dispostos de forma

periódica, isto é, estão num modo tridimensional repetitivo. Um cristal ideal pode ser

construído pela repetição infinita de grupos idênticos de átomos e uma estrutura

cristalina pode ser descrita pela combinação de uma base e de uma rede. A rede é uma

descrição geométrica, enquanto a base define com os grupos de átomos que se repetem

estão alocados em cada ponto da rede.

Uma estrutura cristalina também pode ser descrita como uma repetição de pequenas

unidades denominadas células unitárias. O comprimento dos lados de uma célula

unitária é chamado de parâmetro de rede.

Célula unitária (representada na figura ao lado):

Consiste num pequeno grupo de átomos que

formam um modelo repetitivo ao longo da

estrutura tridimensional (analogia com elos da

corrente). Dependendo da simetria e da geometria

da célula unitária e de como os átomos se

posicionam dentro dela, definem-se as diferentes

estruturas cristalinas.

Sistema Cúbico ou Isométrico

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O sistema cristalino cúbico (isométrico), em cristalografia, caracteriza-se por três eixos

cristalográficos de mesmo tamanho e mutuamente perpendiculares. Possui quatro eixos

ternários de rotação, o que permite um grande número de grupos espaciais (36). Como

os três eixos cristalográficos têm o mesmo tamanho, os cristais desse sistema são

equidimensionais, ou seja, não são nem alongados, nem achatados. O fato de o sistema

chamar-se cúbico não significa que os cristais todos têm a forma de um cubo. Eles

podem ser, por exemplo, octaedros, dodecaedros, etc. Os cristais do sistema cúbico têm

uma característica que nenhum outro possui: isotropia térmica e óptica. Isso significa

que a luz e o calor neles se propagam com a mesma velocidade, seja qual for a direção.

Pertencem ao sistema cúbico os cristais de 7,8 % das espécies minerais conhecidas,

entre elas diamante, ouro,granadas, prata, espinélio, pirita e sodalita.

O sistema cúbico é dividido em seis classes. Sendo elas:

Classe Hexaoctaédrica

Simetria: Esta classe tem nove planos de simetria; três deles são conhecidos por

planos axiais, porque cada um inclui dois eixos cristalográficos e seis chamam-

se planos diagonais, porque cada um se divide a ângulo em dois iguais, entre

dois dos planos axiais. Essa simetria, a mais elevada possível nos cristais, define

esta classe do sistema isométrico. Cada forma de cristal, nesta classe, deve

mostrar sua simetria por completa. Os eixos cristalográficos podem ser

localizados facilmente e o cristal ser orientado convenientemente.

Formas: Cubo ou Hexaedro, Octaedro, Dodecaedro ou Rombododecaedro,

Tetraexaedro, Trapezoedro ou Trioctaedro tetragonal, Trioctaedro ou

Trioctaedro triagonal e Hexaoctaedro.

Um grande grupo de minerais cristaliza-se na classe hexaoctaédrica. Alguns dos

mais comuns são: ouro, prata, cuprita, cobre, halita, granada, fluorita, leucita,

entre outros.

Classe Icositetraédrica Pentagonal

Simetria: os eixos de simetria são idênticos aos da classe hexaoctaédrica,

contudo, não existem planos de simetria nem centro.

Formas: Icositetraédrico pentagonal. Estas formas têm cada uma vinte e quatro

faces que tem relação com uma com a outra como a mãe direita tem com a mãe

esquerda. Todas as formas da classe hexaoctaédrica, com exceção do

hexaoctaedro, podem estar presentes na classe icositetraédrica pentagonal.

Nenhum mineral conhecido se se cristaliza na classe icositetraédrica.

Classe Hexatetraédrica

Simetria: três eixos cristalográficos formam eixos de simetria aparente binária.

Quatro eixos diagonais formam eixos de simetria ternária. Existem seis planos

diagonais de simetria.

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Formas: Tetraedro, Tritetraedro, Deitoidedodecaedro e Hexatetraedro

A tetraedrita e a tennantita são os únicos minerais comuns que ordinariamente

mostram formas distintas hexatetraédricas.

Classe Diploédrica

Simetria: três eixos de simetria binária; os quatro eixos diagonais, emergindo

cada um do meio de um oitante; são eixos de simetria ternária; os três planos

axiais são planos de simetria.

Formas: Piritoedro ou Pentagonododecaedro e Diploedro.

Podem estar presentes nesta classe o cubo, o dodecaedro, o octaedro, o

trapezoedro e trioctaedro. Em alguns cristais, estas formas podem aparecer

isoladas e tão perfeitamente desenvolvidas que não podem ser distinguidas das

formas da classe hexaoctaédrica.

O principal mineral desta classe é a pirita.

Classe Tetartoédrica

Simetria: Os eixos de simetria são os mesmos que os da classe diploédrica, mas

não existem planos de simetria nem centro.

Formas: Existem quatro formas distintas de tetartoedro. São elas: positivo

direito, positivo esquerdo, negativo direito, negativo esquerdo. Eles

compreendem dois pares enantimorfos. Outras formas que podem estar

presentes são o cubo, o dodecaedro, piritoedros, tetraedros e os

deltoidedodecaedros.

A cobalita e a ullmanita são os representantes minerais mais comuns que se

cristalizam nesta classe.

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SIMETRIA GERAL DO SISTEMA CÚBICO:

Dentro de um sistema cristalino existe um conjunto de cristais cujos eixos

cristalográficos são iguais nas suas dimensões relativas, apresentando relações angulares

gerais constantes. Os eixos são:

a: frontal observador

b: perpendicular aos outros dois

c: vertical

Devido as células unitárias formarem uma estrutura cúbica, todos os ângulos são de 90º.

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CARACTERÍSTICAS DOS CRISTAIS

 Acatassolamento

 Asterismo

 Brilho

 Clivagem

 Cor

 Densidade

 Diafaneidade

 Dupla refração da luz

 Dureza

 Fratura

 Iridescência

 Jogo de cores

 Luminescência

 Magnetismo

 Opalescência

 Partição

 Piezeletricidade

 Pireletricidade

 Pleocroísmo

 Refração e luz

 Tenacidade

 Traço ou risco

Para falarmos das características externas do sistema cristalino cúbico, tomaremos como

exemplo o Diamante e Pirita.

DIAMANTE

CLIVAGEM DUREZA DENSIDADE

(g/cm³)

FRATURA BRILHO COR TRAÇO REFRAÇÃO E

LUZ

{111} Perfeita

10

3,51

Conchoidal

Adamantino

Transparente,

branco, cinza,

preto, amarelo,

castanho e

raramente

vermelho e azul

Incolor

2.418 (em

500 nm)

FLUORITA

CLIVAGEM DUREZA DENSIDADE

(g/cm³)

OPACIDADE BRILHO COR TRAÇO

Octaédrica 4 3,18 Transparente à

translúcida

vítreo Incolor,

amarelo,

róseo

branco

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DEFINIÇÃO DOS ASPECTOS ABORDADOS NO QUADRO ACIMA

Clivagem: é a habilidade dos cristais de se partir ao longo de direções cristalográficas

preferenciais com a formação de uma superfície lustrosa. Na caracterização dos

minerais as clivagens são descritas como:

clivagem perfeita: o cristal se separa em placas de superfície perfeita (ex:

micas)

clivagem boa: a separação se dá em certas direções, muitas vezes formando

superfícies em degraus (ex: calcita, cianita)

clivagem distinta: quando ocorre a formação de superfícies iguais e desiguais

por quebramento (ex: feldspatos, hornblenda)

clivagem imperfeita: as superfícies de clivagem são irregulares (ex: berilo)

clivagem ausente: não apresenta plano de clivagem (ex: quartzo)

DUREZA: A dureza (D) de um mineral é a resistência que sua superfície oferece ao ser

riscada. Será adotada a escala de dureza de MOHS, estabelecida em 1824, na qual dez

minerais comuns são ordenados em relação a resistência que oferecem ao risco. A

escala de Mohs não é linear e é adimensional. Diz-se que o mineral tem dureza 5 ou 3,

por exemplo, na escala de Mohs.

DENSIDADEESPECÍFICAOURELATIVA: Densidade é o número de vezes que o

mineral é mais pesado que o peso de um volume igual de à 4º C. Alguns minerais,

muito semelhantes em outras propriedades macroscópicas, podem possuir densidades

bem diferentes.

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FRATURA: é uma superfície de quebra de cristal que não segue qualquer direção

cristalográfica preferencial, os principais tipos são:

• fratura conchoidal;

• fratura fibrosa ou estilhaçada;

• fratura serrilhada;

• fratura desigual ou irregular.

BRILHO: refere-se à aparência do mineral à luz refletida. O brilho de um mineral pode

ser dividido em:

metálico – brilho semelhante a um metal.

não-metálico – outros tipos de brilhos observados nos minerais.

COR: consequência da absorção de certos comprimentos de onda do espectro da luz

branca que incide sobre ele. Depende da composição química (verde, azul ~ Cu,

vermelho ~ Fe), estrutura cristalina (diamante, grafita), presença de impurezas

(variedades de quartzo). Alguns autores consideram como fundamentais as seguintes

cores dos minerais: branco, cinza, preto, azul, verde, amarelo, vermelho e castanho.

Quanto à cor os minerais podem ser:

idiocromáticos: minerais que possuem cor constante. Possuem um elemento

cromóforo como constituinte principal.

alocromáticos: são minerais cuja cor é devido à impureza (elemento traço) ou

à defeitos eletrônicos e estruturais (chamados de centros de cor). O traço destes

minerais, normalmente, é incolor ou fracamente colorido. ex: esmeralda (verde),

rubi (vermelho) e topázio, berilo e turmalina, que apresentam cores variadas.

pseudocromáticos: são minerais cuja cor se deve a efeitos óticos, tais como,

difração e interferência luminosa. ex: opala, feldspatos.

TRAÇO: é uma propriedade diagnostica do mineral, visto que mesmo com variações

de cor na mesma espécie mineral a cor do traço é constante. Minerais cujo traço é

distintivo são:

hematita - castanho-avermelhado à vermelho

goethita- castanho-amarelado

pirita - negro

calcopirita - negro-esverdeado

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IMAGENS

2 Fluorita 1 Diamante

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CONCLUSÃO

Os minerais, como já se observou, podem desenvolver-se segundo formas

geométricas definidas e, neste caso, segundo um sistema cristalino. Cada cristal se

desenvolve sempre segundo um desses sistemas, esta é uma propriedade física inerente

a eles. Um dos pilares fundamentais do estudo dos minerais, e um dos elementos

determinantes na sua classificação, é a determinação da sua estrutura cristalina (ou

ausência dela), já que esse fator determina, a par com a composição química, a

generalidade das propriedades do material e fornece indicações claras sobre os

processos e ambientes geológicos que estiveram na sua origem, bem como o tipo de

rochas de que poderá fazer parte.

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Referências

DANA, James. Manual da mineralogia. São Paulo, 1969. 16ª edição, volume 1.

http://www.fem.unicamp.br/~caram/capitulo3.pdf

http://www.lapes.ufrgs.br/discpl_grad/geologia1/peroni/apostilas/3mineralogia

_2003.pdf

http://www.ccs.unicamp.br/cursos/ie521/cap04.pdf

humm qui bom
enginharia kkkk essa ai é enginheira
Com essa sua "enginharia", minha cara, só mesmo sendo uma beldade...
precisso enteder mais de clase simetria
este materia ajudar para conhecer os cristolografia dos minerais
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