Difinisi mineral

Bumi ini terdiri dari batuan. Rocks adalah agregat dari mineral. Mineral terdiri dari atom. Untuk memahami bebatuan, pertama kita harus memiliki pemahaman tentang mineral. Untuk memahami mineral kita harus memiliki beberapa pemahaman dasar atom - apa yang mereka dan bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain untuk membentuk mineral.
Definisi sebuah Mineral:Terbentuk secara alami membentuk di alam sendiri (beberapa mengatakan tanpa bantuan manusia)

     Umumnya padat (meskipun minyak, gas ... juga dianggap mineral dalam arti ekonomi)
    Dengan komposisi kimia tertentu (setiap kali kita melihat mineral yang sama memiliki komposisi kimia yang sama yang dapat dinyatakan dengan rumus kimia).
    dan struktur kristal karakteristik (atom diatur dalam mineral dengan cara memerintahkan tertentu).
Contoh

     Kaca - dapat terbentuk secara alami (kaca vulkanik disebut obsidian), adalah padatan, komposisi kimia, bagaimanapun, tidak selalu sama, dan tidak memiliki struktur kristal. Dengan demikian, kaca bukanlah mineral.
    Es - secara alami terbentuk, solid, tidak memiliki komposisi kimia tertentu yang dapat dinyatakan dengan rumus H2O, dan tidak memiliki struktur kristal yang pasti ketika padat. Dengan demikian, es adalah mineral, tetapi air cair tidak (karena tidak padat).

    Garam karang (garam) - secara alami terbentuk, solid, memang memiliki komposisi kimia tertentu yang dapat dinyatakan dengan rumus NaCl, dan tidak memiliki struktur kristal yang pasti. Dengan demikian garam karang merupakan mineral.
Atom
Atom membentuk unsur kimia. Setiap elemen kimia memiliki atom hampir identik. Sebuah atom terdiri dari tiga partikel yang berbeda:

     Proton - bermuatan positif, berada di pusat atom yang disebut inti
     Elektron - bermuatan negatif, orbit dalam awan di sekitar inti
     Neutron - dikenakan biaya, berada dalam nukleus.
Setiap elemen memiliki jumlah proton yang sama dan jumlah yang sama elektron. Jumlah proton = Jumlah elektron.

    Jumlah proton = jumlah atom.
    Jumlah proton + Jumlah neutron = berat atom.
Isotop adalah atom dari unsur yang sama dengan jumlah berbeda dari neutron. yaitu jumlah neutron dapat bervariasi dalam atom dari unsur yang sama. Beberapa isotop tidak stabil yang menghasilkan radioaktivitas.

    Contoh:
         K (kalium) memiliki 19 proton. Setiap atom memiliki 19 proton K. Atom jumlah K = 19. Beberapa atom K memiliki 20 neutron, yang lain memiliki 21, dan yang lain memiliki 22. Jadi berat atom K dapat 39, 40, atau 41. 40K adalah radioaktif dan meluruh ke 40Ar dan 40Ca.
Struktur Atom
electshells.gif
Elektron orbit mengelilingi inti pada kulit yang berbeda, diberi label dari kulit terdalam sebagai K, L, M, N, dll Setiap kulit memiliki dapat memiliki sejumlah elektron. K-shell dapat memiliki 2 Elektron, L-shell, 8, M-shell 18, N-shell 32.
# Elektron = 2n2, dimana N = 1 untuk kulit K, N = 2 untuk kulit L, N = 3 untuk shell M, dll

ons.gif
Sebuah konfigurasi elektronik Stabil untuk atom adalah satu dengan kulit luar terisi penuh. Dengan demikian, atom sering longgar elektron atau elektron keuntungan untuk mendapatkan konfigurasi yang stabil. Gas mulia telah terisi penuh kulit luar, sehingga mereka stabil. Contoh Dia, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Lainnya seperti Na, K kehilangan elektron. Hal ini menyebabkan keseimbangan biaya untuk menjadi tidak setara. Bahkan untuk menjadi + (positif) atom bermuatan yang disebut ion. Bermuatan positif atom = kation. Elemen seperti F, Cl, elektron keuntungan O untuk menjadi (-) dibebankan. (-) Ion dibebankan disebut anion.
Dorongan untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil di kulit terluar, serta fakta bahwa kadang-kadang menghasilkan ion bermuatan sebaliknya, hasil dalam mengikat atom bersama. Ketika atom menjadi melekat satu sama lain, kita mengatakan bahwa mereka terikat bersama.
Jenis ikatan:

         Ionik ikatan yang disebabkan oleh gaya tarik antara ion muatan yang berlawanan.
        Contoh Na +1 dan Cl-1. Obligasi untuk membentuk NaCl (garam karang atau garam).
        Ikatan kovalen - Elektron yang dibagi antara dua atau lebih atom sehingga setiap atom memiliki konfigurasi elektron yang stabil (kulit terluarnya terisi penuh) bagian dari waktu.
Contoh: H memiliki satu elektron, perlu 2 stabil. O memiliki 6 elektron di kulit terluarnya, perlu 2 stabil. Jadi, 2 atom H obligasi untuk 1 O untuk membentuk H2O, dengan semua atom berbagi elektron, dan setiap atom memiliki konfigurasi elektron yang stabil


    h2o.gif


        Logam ikatan - Serupa dengan ikatan kovalen, kecuali elektron terdalam juga bersama. Dalam bahan ikatan cara ini, elektron bergerak bebas dari atom ke atom dan terus-menerus bersama. Bahan terikat dengan ikatan logam adalah konduktor yang sangat baik dari listrik karena elektron dapat bergerak bebas melalui materi.
        
        Van der Waals ikatan - tipe lemah ikatan yang tidak berbagi atau transfer elektron. Biasanya hasil dalam zona sepanjang yang material mudah rusak (pembelahan). Contoh yang baik adalah grafit

    Beberapa jenis obligasi yang berbeda dapat hadir dalam mineral, dan ini menentukan sifat fisik dari mineral.

    Struktur Kristal
Packing atom dalam struktur kristal susunan atom membutuhkan teratur dan berulang. Seperti pengaturan tertib perlu mengisi ruang efisien dan menjaga keseimbangan biaya. Karena ukuran atom sangat tergantung pada jumlah elektron, atom elemen yang berbeda memiliki ukuran yang berbeda.

    Contoh NaCl:
    nacl.gif
Untuk setiap atom Na ada satu atom Cl. Setiap Na dikelilingi oleh Cl dan Cl masing-masing dikelilingi oleh Na. Muatan pada setiap Cl adalah -1 dan muatan pada setiap Na adalah +1 untuk memberikan kristal seimbang dibebankan.Struktur mineral sering terlihat dalam bentuk kristal. Hukum keteguhan dari sudut antarmuka --- Sudut antara wajah-wajah yang sama pada kristal dari substansi yang sama adalah sama. Ini adalah refleksi dari struktur kristal teratur (Lihat gambar 2.10 di buku teks)Struktur kristal tergantung pada kondisi di mana bentuk-bentuk mineral. Polimorf adalah mineral dengan komposisi kimia yang sama tetapi struktur kristal berbeda. Kondisi adalah hal-hal seperti suhu (T) dan tekanan (P), karena jari-jari pengaruh ion.Pada atom bergetar lebih tinggi T, dan dengan demikian jarak antara mereka mendapatkan lebih besar. Struktur kristal berubah untuk mengakomodasi atom yang lebih besar. Pada lebih tinggi zat perubahan T untuk gas cair dan akhirnya ke. Cairan dan gas tidak memiliki struktur kristal teratur dan tidak mineral.Kenaikan P mendorong atom lebih dekat. Hal ini membuat untuk struktur kristal yang lebih padat.

    Contoh:
        al2sio5.gif
Senyawa Al2SiO5 memiliki tiga polimorf yang berbeda yang tergantung pada suhu dan tekanan di mana bentuk-bentuk mineral. Pada P tinggi bentuk stabil Al2SiO5 adalah kyanite, pada P rendah stabil dari adalah andalusite, dan pada T yang tinggi, sillimanite.

        carbon.gif
Karbon (C) memiliki dua polimorf yang berbeda.
Pada T dan P rendah karbon murni adalah grafit mineral, (pensil), sebuah mineral yang sangat lembut.
Pada T dan P yang lebih tinggi bentuk stabil adalah berlian, substansi alami yang dikenal paling sulit.
Dalam diagram, gradien panas bumi (bagaimana suhu bervariasi dengan kedalaman atau tekanan di Bumi) yang ditumpangkan di bidang stabilitas Karbon. Dengan demikian kita tahu bahwa ketika kita menemukan berlian itu datang dari suatu tempat di bumi yang suhunya lebih besar dari 1500oC dan tekanan lebih tinggi dari 50.000 atmosfer (setara dengan kedalaman sekitar 170 km).

    CaCO3 - bentuk Tekanan Rendah adalah Kalsit, bentuk Tekanan Tinggi adalah Aragonit
Pergantian ion (Larutan Padat)
Substitusi ion - (juga disebut larutan padat), terjadi karena beberapa elemen (ion) memiliki ukuran yang sama dan biaya, dan dengan demikian dapat menggantikan satu sama lain dalam struktur kristal.

    Contoh:
            Olivines Fe2SiO4 dan Mg2SiO4. Fe +2 dan Mg +2 adalah tentang ukuran yang sama, sehingga mereka dapat menggantikan satu sama lain dalam struktur kristal dan olivin dengan demikian dapat memiliki berbagai komposisi dinyatakan sebagai rumus (Mg, Fe) 2SiO4.
            Feldspars Alkali: KAlSi3O8 (orthoclase) dan NaAlSi3O8, (albite) K +1 dapat menggantikan Na +1
            Feldspars plagioklas: NaAlSi3O8 (albite) dan CaAl2Si2O8 (anorthite) Nasi +5 dapat pengganti CaAl +5 (larutan padat kompleks).
    Komposisi Mineral

    Berbagai mineral yang kita lihat tergantung pada unsur-unsur kimia yang tersedia untuk membentuk mereka. Dalam kerak bumi elemen yang paling berlimpah adalah sebagai berikut:
        O, Oksigen 45,2% menurut beratnya
        Si, Silicon 27,2%
        Al, Aluminium 8,0%
        Fe, Besi 5,8%
        Ca, Kalsium 5,1%
         Mg, Magnesium 2,8%
         Na, Natrium 2,3%
         K, Kalium 1,7%
         Ti, Titanium 0,9%
         H, Hidrogen 0,14%
         Mn, Mangan 0,1%
         P, Phosphor 0,1%
Perhatikan bahwa Karbon (salah satu unsur paling berlimpah dalam hidup) bukan merupakan salah satu top 12.Karena terbatasnya jumlah elemen yang ada di kerak bumi hanya ada sekitar 3000 mineral yang dikenal. Hanya 20 sampai 30 dari mineral yang umum. Mineral yang paling umum adalah yang didasarkan pada Si dan O: yang Silikat. Silikat didasarkan pada SiO4 tetrahedron. 4 oksigen terikat secara kovalen dengan satu atom silikon.
Sifat Mineral

 Sifat fisik mineral memungkinkan kita untuk membedakan antara mineral dan dengan demikian mengidentifikasi mereka, karena Anda akan belajar di laboratorium. Di antara sifat umum digunakan adalah:

        Kebiasaan - bentuk
        Warna
        Streak (warna serbuk halus mineral)
        Luster - metalik, vitreous, mutiara, resin (refleksi cahaya)
        Pembelahan (pesawat sepanjang yang mineral istirahat dengan mudah)
        Kepadatan (massa / volume)

        Kekerasan: berdasarkan skala kekerasan Mohs sebagai berikut:

            Talek
            gipsum (kuku)
            kalsit (sen)
            Fluorite
            apatit (pisau)
            orthoclase (kaca)
            kuarsa
            batu topas
            korundum
            Berlian