La Química del Estado Sólido: LOS MINERALES

Los minerales son sólidos homogéneos, inorgánicos y que se presentan de forma natural. Su estructura atómica es ordenada y su composición química es definida o varía dentro de ciertos límites, por lo que poseen propiedades físicas y características determinadas. Es decir, generalmente tienen la estructura de un sólido cristalino.
Su estructura da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencia, las caras pueden intersecarse para producir formas geométricas características, conocidas como cristales.
Los minerales pueden transformarse por cristalización a partir de fluidos o por transformaciones en estado sólido. El primer caso incluye el enfriamiento de materiales fundidos de origen magmático, la evaporacón a partir de una disolución acuosa y la sublimación de vapores. En el segundo caso, las transformaciones se producen por cambios en las condiciones ambientales, básicamente presión y tempetatura.
Las rocas son la asociación de uno(yeso, caliza) o varios minerales(granito) que conservan sus propiedades individuales.

Las rocas según su origen se clasifican en:

1-Magmáticas o Ígneas

Se forman a partir del enfriamiento del magma procedente del interior de la Tierra, de la parte fluida del manto denominada Astenosfera. El magma puede enfriarse tanto dentro como fuera de la corteza terrestre, lo que produce rocas con diferentes tipos de texturas.
a) Granulada: cuando el magma se enfría lentamente, y cada mineral cristaliza formando granos visibles con tamaños semejantes.
b) Porfídica: cuando el magma se enfría en distintos tiempos, primero lentamente y luego con más rapidez.
c) Vítrea o porosa: cuando el magma se enfría con gran rapidez, por lo que no se forman cristales o éstos son microscópicos, quedando una masa amorfa, a veces con aspecto de vidrio. Algunas rocas volcánicas tienen textura espumosa o porosa debido a un enfriamiento rápido con salida de gases con gran presión( como la obsidiana).

2-Sedimentarias
Se forman a partir de materiales que proceden de la erosión de otras rocas. Estos materiales son transportados y depositados en el fondo de ríos o mares en capas o estratos. Una vez sedimentados, los materiales sufren un proceso de litificación o diagénesis. El proceso consiste en la compactación (cambio de volumen) y la cementación de sedimentos y, en muchos casos, en la recristalización o metasomatismo (cambio de un mineral en otro: la caliza en dolomía) de materiales hasta formar la roca. Por ejemplo, el carbón.

3-Metamórficas
Se forman a partir de otras rocas, sobre todo sedimentarias, cuando sufren procesos de transformación química producidos por la acción de agentes geológicos externos como la presión, la temperatura o la combinación de ambos factores. Por tanto, el tipo de roca depende del mineral que se transforma y del grado de transformación que ha sufrido.

Propiedades de los minerales

Hay minerales que son extraídos y utilizados para aprovechar sus componentes químicos porque las propiedades de éstos son útiles para la industria. El estudio de las propiedades características de los minerales nos permite identificarlos y clasificarlos. Una vez conocidas las propiedades de un mineral, podemos saber de cual se trata usando guías o llaves dicotómicas.
Entre las características básicas que debemos conocer de un mineral se encuentran las siguientes: Químicas: disolución, reacción con ácidos…
Físicas: - Densidad
-Mecánicas: dureza y tenacidad (fragilidad, ductilidad, maleabilidad, plasticidad) y tipo de rotura. -Ópticas: brillo, color visible, color de la raya, refringencia, luminiscencia.
-Eléctricas y magnéticas: conducción electricidad, piezoelectricidad, piroelectricidad, imantación.
-Otras: sabor, olor, radiactividad.
Las rocas nos permiten conocer la edad de la Tierra, para conocer la edad de la Tierra se utilizan diferentes métodos de datación, como el análisis radiactivo de restos de isótopos presentes en las rocas y el análisis magnético que tiene en cuenta las variaciones en la polarización magnética de las rocas. Una ayuda en la datación es el estudio de los fósiles que forman parte de algunas rocas.
Los fósiles nos permiten datar las rocas; es decir, saber en qué época empezaron a formarse. De una roca formada por nummulites podemos decir que empezó a formarse entre los periodos Paleoceno y Oligoceno, hace unos 56 millones de años aproximadamente.

La importancia de los minerales radica en 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 productos, desde herramientas y ordenadores hasta rascacielos. Algunos minerales se utilizan prácticamente tal como se extraen; por ejemplo el azufre, el talco, la sal de mesa, etc. Otros, en cambio, deben ser sometidos a diversos procesos para obtener el producto deseado, como el hierro, cobre, aluminio, estaño, etc.
Los minerales son un recurso natural de gran importancia para la economía de un país, muchos productos comerciales son minerales, o se obtienen a partir de un mineral. Muchos elementos de los minerales resultan esenciales para la vida, presentes en los organismos vivos en cantidades mínimas.
Algunos usos de los minerales son: