Minerales no silicatados

Química. Elementos nativos. Sulfidos. Sulfosales. Óxidos e hidróxidos. Halogenuros. Carbonatos. Nitratos. Boratos. Sulfatos. Cromatos. Molibdatos. Wolframatos. Fosfatos. Arseniatos. Vanadatos

  • Enviado por: Estibaliz Iglesias Bustamante
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 12 páginas
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TEMA 16: CARACTERÍSTICAS DE LOS MINERALES NO SILICATADOS.

Elementos nativos.

Minerales cuya composición química es el elemento; hay pocos en la Naturaleza. Están en el estado sólido, excepto el Mercurio ( Hg) y poseen distintas estructuras cristalinas, que dependen del enlace. Algunos presentan dos o más polimorfos.

También hay aleaciones naturales.

Las subclases que lo componen son:

Metales:

Sus propiedades son las de los metales; son dúctiles, brillo metálico, opacos..., debido a que poseen enlace metálico.

La mayoría son de color blanco plateado, excepto el Au y Cu.

Su dureza es baja, entre 3,5 y 4.

Los más duros, más densos y con mayor punto de fusión son los del grupo del Platino.

En general, los puntos de fusión son altos, entre 900 y 1700ºC.

Son muy estables a los agentes atmosféricos y por ello los encontramos en yacimientos sedimentarios.

Sus propiedades físicas son debidas a su estructura cristalina(estructura de empaquetamiento denso y con alto número de coordinación. La simetría de empaquetamiento también es alta, cúbica o hexagonal. Tienden a formar soluciones sólidas: El oro y la plata forman soluciones sólidas completas. Pero el cobre con la plata y el oro forma soluciones sólidas limitadas, debido a los radios iónicos.

Dentro del grupo del platino hay dos aleaciones importantes: Platino e Iridio, formando la platinoiridina; y el Iridio y el Osmio, formando la iridiosmina.

Esta subclase está formada por:

- Grupo del Oro: Au y Ag.

- Grupo del Platino: Pt, Pd, Iridiosmina y Platinoidimina.

- Grupo del Hierro: Fe nativo, hierro-níquel (aleación)

Semimetales.

Cada átomo está más próximo a tres de sus vecinos, por ello, aparecen estructuras de grupos piramidales, siendo el enlace de tipo covalente. Estos grupos piramidales están unidos entre si por enlaces más débiles, fuerzas de Van der Walls; lo que explica la fácil esfoliación basal de estos minerales.

Son quebradizos, peores conductores del calor y la electricidad, por la presencia de los enlaces covalentes.

La simetría es inferior a la de la subclase anterior.

Su dureza es media baja y brillo casi metálico.

Aparecen en yacimientos hidrotermales.

Esta subclase está formada por:

  • Grupo As: As, Sb, Bi

No metales.

Minerales muy distintos a las subclases anteriores. Partículas unidas por enlaces covalentes. Presentan polimorfismos.

Esta subclase está formada por:

  • Grupo del Azufre: presentan un color amarillo-verdoso, que puede variar según las impurezas, en colores como el gris o el rojo. Brillo resinoso y pueden aparecer cristalizados, donde serán traslucidos a través de la luz. Tienen una dureza baja, con esfoliación poco evidente, son frágiles, malos conductores del calor y la electricidad; con bajo peso específico, debido a los distintos empaquetamientos en átomos de la estructura.

S nativo, se emplea para obtener ácido sulfúrico. En cuanto a su estructura, posee una celda elemental que tiene anillos que poseen 8 átomos de azufre, dispuestos en zig-zag. El enlace entre estos átomos de azufre es covalente. Presentan polimorfismos, formas alotrópicas, una rómbica y dos monoclínicas, siendo el azufre rómbico el más estable y más abundante.

  • Grupo del Carbono: presentan las dos formas naturales del carbono, dos minerales muy distintos entre sí. Y son.

Diamante: Cristaliza en el sistema cúbico y su celda elemental es una celda cúbica centrada en las caras con huecos tetraédricos ocupando la mitad por átomos de carbono. El enlace es covalente puro, de ahí su dureza. El enlace ocurre mediante orbitales híbridos sp³. Existen variedades como “bort”, que tiene estructura radial o esferoidal. Existe otra variedad del diamante que son los porosos y micro granulares. Estas dos variedades se usan en la industria. También están los cristales del diamante que son opacos, de color parduzco, debido a las intrusiones de otros minerales o de las cenizas de otros óxidos, como el sílice, aluminio, hierro...

Otras características físicas son: alta dureza ( el más duro es 1000 veces más duro que el cuarzo), es insoluble en ácidos y disoluciones alcalinas, es frágil. Es de origen magmático aunque puede aparecer en yacimientos sedimentarios de origen mecánico.

Grafito: cristaliza en el sistema hexagonal, en los anillos hexagonales hay tres átomos de carbono, más próximos a sus vecinos. Los enlaces entre los carbonos de los anillos son covalentes y los que unen las capas son fuerzas de Van der Walls, por eso la distancia entre seis anillos es más corta que entre dos cargas sucesivas. Los anillos de dos cargas alternas coinciden en un mismo plano, y los anillos de carga intermedia están desplazados la mitad del periodo de traslación. El grafito posee una alta esfoliación en capas. Presenta una alta conductividad eléctrica, debido a que el enlace entre orbitales sp², quedando libre el orbital p, que dan lugar a una doble corriente eléctrica de electrones, por encima y por debajo de las cargas. Es un mineral con esfoliación de tipo basal porque las cargas se unen perpendicularmente a un eje vertical. Se presenta en forma de cristales tabulares y también en formas hojosas o escamosa y en formas granulares. Es un mineral muy impuro, posee cenizas formadas por óxidos de sílice, aluminio... y puede contener hasta un 20 % de arcilla.

Siempre es opaco, color negro metálico. Las variaciones hojosas son flexibles pero no elásticas. Es blando. Al igual que el diamante es inatacable por ácidos, de ahí que se use para fabricar cristales refractarios.

Otras aplicaciones son como lápices, conductores.

El grafito es el polimorfo estable a bajas presiones y el diamante es el polimorfo estable a altas presiones.

A temperatura alta y presiones moderadas podemos transformar el grafito en diamante, para ello necesitamos temperaturas de 750-2000ºC y unas presiones aproximadas de 76 Kilobares. El mayor que se ha obtenido es de 11,1 Quilates.

Sulfidos.

Hay minerales en los que se encuentran las menas metálicas, material del que yo extraigo un metal.

Está formado por dos subclases, que son:

Sulfuros.

La mayoría son opacos y de brillo metálico, hay diversidad de colores, los típicamente metálicos son gris plomo o gris acero o blanco plata, como es el caso del platino, níquel, cobalto, plomo. Los de hierro y cobre son amarillos.

También hay sulfuros traslucidos, no opacos, como le cinabrio, el regalgar, oropimente, blenda... con colores variados, poseen índices de refracción altos.

Sus propiedades físicas son según su carácter más o menos metálico del enlace. Aunque hay minerales que son puramente covalente o puramente iónicos, aunque esto es muy raro. Suelen tener pesos específicos altos; algunos conducen la electricidad.

La dureza varia entre 7,5 a 1. Los más duros son los que poseen: Fe, Cu, Ni, Pt, Pd. Los minerales con Zinc o Cobre tienen dureza media y el resto posee dureza inferior a 3.

En cuanto a su formación son de origen hidrotermal, algunos se forman en la etapa Ortomagmática de las erupciones. También hay sulfuros de origen secundario, es decir, formados a expensas de sulfuros primarios. Otros se forman en procesos orgánicos, como la acción de las bacterias sobre sustancias proteicas en una atmósfera reducida, con bajo nivel de oxigeno.

Algunos ejemplos son:

  • La Pirita (sulfuro de hierro): cristaliza en el sistema cúbico, también están los rombo dodecaedros o los pentágono decaedros y las maclas, una de las más importantes es la “cruz de hierro” formada por la penetración de dos maclas. Presenta una dureza media, entre 6-6,5, densidad media y brillo metálico. Químicamente posee una gran cantidad de: As, Sb y NI. Pulverizado es soluble en nítrico. Presenta una estructura NaCl, donde el hierro actúa como el sodio, y el azufre como el cloro. De este mineral nunca se extrae hierro, pero si se usa como mena de azufre. Encontramos cristales en forma independiente.

  • Marcasita (sulfuro de hierro): cristaliza en el sistema rómbico, siendo el hierro el que ocupa los vértices y los centros de los rombos, con 6 S alrededor. Se presenta en forma de macla. Peso y densidad media, brillo metálico y de color amarillo pálido, además pueden aparecer impurezas.

Los campos de estabilidad, para la pirita y la marcasita, aparece en el intervalo de temperaturas bajas-medias y aparece en rocas sedimentarias. La pirita es de origen magmático (yacimientos ortomagmáticos), en las primeras fases y por lo tanto, es el polimorfo a altas temperaturas, pero aún no están bien determinados estos campos.

  • Blenda o esfalerita (sulfuro de Zinc): brillo no metálico. Cristaliza en el sistema cúbico con estructura tipo diamante, es decir, empaquetamiento cúbico compacto, donde la mitad de los huecos octaédricos están ocupados por SO. Brillo vítreo adamantino, algunas veces con brillo resinoso. Tiene dureza media baja, siendo las más duras las que tienen hierro, porque hay algunas con hasta un 37% de sustituciones. Será incoloro, pero como aparece el hierro tiene un color pardo. Aparece formando masa con esfoliación o como masas granulares. Los cristales son tetraédricos. Se utiliza como mena de donde se extrae el Zinc.

  • Calcopirita (sulfuro de hierro y cobre): Cristaliza en el sistema tetragonal. Brillo metálico, color amarillo intenso. Dureza media baja y densidad media. Es frágil. Presenta en la superficie irisizaciones, es decir, los colores del arco iris. Estructura como la de la blenda, sustituyendo el Zinc por el hierro y el cobre, de forma alterna, permaneciendo el SO. Duplicándose el cubo. Es una importante mena de cobre.

  • Galena (sulfido de plomo): cristaliza en el sistema cúbico. Se presenta como masas compactas con buena esfoliación cúbica. Buena esfoliación en las tres direcciones. Las aristas biseladas y hábito cúbico, los cristales son poco frecuentes. Su densidad es de 7,5-8 y dureza baja. El plomo puede estar sustituido por Ag, Cu, Zn, Cd. Es una importante mena de plomo y plata, las llamadas “galenas argentíferas”. De origen hidrotermal. Es frágil, con brillo metálico y estructura de tipo NaCl.

  • Cinabrio (sulfuro de mercurio): es de color rojo bermellón. Cristaliza en el sistema trigonal, formado por cadenas helicoidales, que se disponen paralelamente sobre el eje z. El nº de coordinación es 2. dureza baja y densidad alta. Con brillo adamantino en los cristales bien formados. Otras variedades con aspecto terroso tienen brillo mate. A veces tienes una coloración plateada, debido a la presencia de mercurio libre en la superficie. Es la principal mena de mercurio.

  • Resgalgar (sulfuro arsénioso) y oropimente (sulfuro de arsénico): cristalizan en el sistema monoclínico. Son de origen hidrotermal y son menas de arsénico. El resgalgar, tiene una estructura parecida a la del azufre, con anillos de ocho iones; es de color naranja intenso, aparecen cristales pequeños, aparecen como agregados; dureza baja y densidad media; con brillo resinoso; por acción de la luz se va transformando en oropimente. La estructura del oropimente está formada por grupos piramidales que comparten vértices, formando un anillo, que luego forman una serie de capas con formas onduladas; es de color amarillo y aparece asociado al resgalgar; su dureza es muy baja, aparecen formas prismáticas aplastadas; y como masas con aspecto terroso o escamoso; con brillo resinoso.

Sulfosales.

Comprende un grupo muy diverso de minerales, más de cien especies distintas, pero son poco abundantes. Difieren de los sulfuros o sulfuantinuros o sulfuarseniuros en que el As y el Sb juegan un papel parecido al de los metales en los sulfuros.

Se presentan como minerales secundarios, en asociación a los sulfuros corrientes, en fibras hidrotermales.

Una característica es que poseen una dureza baja. Son más solubles y con estructuras más complejas que los sulfuros.

Los metales que forman las sulfusales son el cobre y plomo y son lo suficientemente abundantes como para considerarlas menas de estos metales.

Podemos formularlos como:

Son también de origen hidrotermal. Constituyen menas importantes. Su dureza es inferior que en los sulfuros, son más insolubles. No están bien estudiados y su estructura poco determinada.

  • Tetraédrica: es parecida a la blenda; el cobre ocupa, igual que el antimonio está en el centro de las caras y los vértices, y el azufre en las aristas alternas y huecos octaédricos. Hay tres enlaces.

Oxidos e Hidróxidos.

Aparecen asociados en yacimientos. Se encuentran en las capas superiores, en contacto con la atmósfera. El contenido en la Tierra es de un 5% en peso, siendo el más abundante el Fe, constiyundo el 4% (se utiliza como mena de hierro) y el otro 1% está formado por minerales muy importantes económicamente, donde incluimos: Al, Mn, Ur, Ti, Cr.

Oxidos.

La estructura es fuertemente iónica, con enlaces más firmes que en los sulfidos y esto se ve en la alta dureza que presenta, entre un 6-7. Tienen una alta estabilidad química, son poco solubles y con puntos de fusión altos.

En cambio donde hay elementos cromóforos son idiocromáticos, que contienen hierro, titanio, etc. (metales de transición), presentando colores oscuros, son opacos en los bordes, que son fragmentos delgados, apareciendo sobre todo colores rojizos, marrones, pardos...

Además presentan propiedades magnéticas, los óxidos de hierro y el brillo es semimetálico.

Se originan a expensas de otros minerales. Los óxidos son accesorios de rocas ígneas, dada la estabilidad también están en yacimientos sedimentarios y los hidróxidos son de origen secundario, que se forman a expensas de sulfidos.

También aparecen en bordes hidrotermales y otras fases ortomagmáticas como la magnetita.

Hidróxidos.

Presentan estructura estratificada, con empaquetamiento hexagonal (aproximadamente). Los cationes más frecuentes son, bivalentes Mg, Fe (II), Mn y trivalentes Cr, Al, Fe(III); y están ocupando los huecos y siendo los trivalentes de dureza menor. Las capas están unidas por enlaces de Van der Walls. Esto se refleja en las propiedades, como la dureza que es menor que en los óxidos, presentando buena esfoliación en hojas. La coloración tiene sus particularidades, tanto en óxidos como hidróxidos con estructura de gas noble como Mg, Al por lo común no tienen color o coloración alocromática, es decir, que son incoloros, pero puede tener coloración debido a impurezas. Estructura más sencilla, estratificada en capas donde el grupo -OH se sitúa en los vértices de un octaedro y en el centro un catión. Los cationes bivalentes presentan estructuras trioctaédricas. Los octaedros comparten sus aristas en el empaquetamiento en capas sobre el eje z. Cada -OH está rodeado de 3 Mg²+

Si los iones son trivalentes no todos los huecos están ocupados solo 2/3.

Gibsita ( Al (OH)3): estas estructuras se llaman di octaédricas, porque cada -OH está rodeado de dos aluminios y hay un hueco libre.

Cuprita (oxido de cobre): es un derivado del diamante, donde el oxigeno sustituye a los carbonos, ½ de las posiciones tetraédricas. El nº de coordinación es 4. Estructura cúbica centrada en las caras. Es una importante mena de cobre y es de origen secundario, a expensas de sulfuros de cobre. De dureza media-baja.

Grupo del Rutilo:

Los tres son isoestructurales, cristalizan en el sistema tetragonal, siendo el metal el que ocupa los vértices y el centro de las celdas, y los oxigenos están en los vértices de un octaedro con el metal en el centro. Pero esa coordinación octaédrica está distorsionada. Con número de coordinación seis.

Rutilo (oxido de Titanio): dureza media-alta, son 6-6,5. Color oscuro (rojizo), brillo submetálico ó adamantino. Aparecen maclas cíclicas. También pueden aparecer como cristales aplanados, como cristales aciculares. De origen magmático o yacimientos sedimentarios. Es mena de Titanio. Puede aparecer como incursiones de otros minerales.

Pirolusita (oxido de Manganeso): dureza variable, entre 2-6, cristaliza en forma de masas o en forma dendrítica, es decir, en forma de hoja. Se forman porque las aguas de magmas, pasan por brechas en las rocas depositando este oxido. También lo encontramos en los océanos. Es un mineral secundario y mena del manganeso.

Calciterita (oxido de Estaño): dureza alta, entre 6-7, densidad alta. Se utiliza como mena del Sn, pueden aparecer impurezas de hierro, tantanio o miobio. De origen magmático. Pueden aparecer en forma de cristales. Aparecen maclas especiales “pico de estaño”. De color oscuro, aunque los que son puros son colores claros o blancos. También lo encontramos en yacimientos sedimentarios.

Grupo de la Hematite.

Hematite: presenta dureza variable media: 4-6, dependiendo de la cristalización, masas terrosas y rojizas. También masas con brotoidales o compactados por masas de minerales fibrosos en forma radial. Es una importante mena de hierro. Puede ser de origen tanto magmático, como sedimentario o metamórfico.

Grupo de la Espinela.

Lo podemos formular como AB2O4. Podemos explicarlo como empaquetamiento cúbico compacto centrada en las caras del oxígeno, donde los cationes A que son bivalentes ocupan las posiciones tetraédricas y el catión B que es trivalente ocupa las posiciones octaédricas de forma alterna.

Bivalentes: Mg, Fe²+, Mn²+, Zn

Trivalentes: Fe³+, Al, Cr³+

Magnetita (oxido de hierro II y III) presenta una estructura denominada espinela inversa, la mitad de los cationes que forman las posiciones octaédricas, pasan a ser aniones, ocupando posiciones tetraédricas. Y los bivalentes pasan a ocupar la mitad de los huecos octaédricos.

Brucita (hidróxido de magnesio): estructura estratificada en donde los grupos -OH, presentan un empaquetamiento hexagonal. Entre dos capas de estos grupos se disponen los iones Mg, ocupando posiciones octaédricas. Unidas por enlaces de Van der Walls. Estructura llamada Trioctaédricas. Si el magnesio es sustituido por aluminio, lo que ocurre es que solo se ocupan 2/3 de las posiciones octaédricas. Siendo una estructura Di octaédrica.

Uranialítica ( UO2) y Thoriamita (ThO2) son importantes óxidos, tiene menas importantes. Sistema cúbico, estructura tipo fluorita. Negro, brillo submetálico. Dureza media y densidad media. Origen hidrotermal (magmático) Forma masas macizas o brotoidal, en este mineral se encontró Helio como producto de la desintegración del Uranio. Todos son de origen magmático o sedimentarios. Es de color oscuro, con brillo metálico y densidad y dureza media. Se presenta en forma de cristales cúbicos, octaédricos. Normalmente la estructura es en forma de masas granulares, mena de hierro de origen magmático. Dada su estructura también puede aparecer en yacimientos sedimentarios. Hay algunos que son magnéticos (imanes).

Halogenuros.

Hay más de 90 minerales que se caracterizan por tener aniones como son fluoruro, ioduro, bromuro. Son grandes y se polarizan fácilmente y al unirse con cationes grandes, pero de baja valencia como son los metales ligeros. Estos se comportan como esferas perfectas, dando lugar a empaquetamiento perfecto y forma estructuras con alta simetría, donde predomina el enlace iónico o casi iónico. Como la carga está diseminada por toda la superficie de los iones, dan las siguientes características:

  • Densidad y dureza: media baja.

  • Punto de fusión: medio alto

  • Malos conductores de calor y electricidad.

  • Buenos conductores en disolución (electrolisis).

  • Solubles en agua, excepto el anión fluor.

  • Brillo graso ó vítreo porque absorben agua, son sobre todo los cloruros.

Cuando estos aniones se combinan con cationes más pequeños, es decir más polarizado, presentan una simetría baja, los enlaces tienen mayor caracterizada covalente. También pueden aparecer como constituyentes esenciales, hidróxido o agua. Estos presentan:

  • Pesos específicos altos.

  • Coloración ideocromáticas bajo.

  • Indices de refracción muy alto, dando lugar a brillo adamantino.

  • Muy reducida su solubilidad en agua.

En cuanto a la génesis, se producen por evaporización, donde precipitan estos halogenuros. Por el otro lado el fluoruro se forma en capas magmáticas, más concretamente en condiciones hidrotermales.

Halita: sistema cúbico compacto donde los cloruros ocupan las posiciones principales y los iones sodio ½ de los huecos octaédricos, con número de coordinación seis.

Fluorita (CaF2): estructura cúbica compacta de calcio 2+ y fluor - en huecos octaédricos con coordinación para el calcio 8 y para el fluor 4.

El criterio de clasificación es la forma de los aniones. En este caso, la forma es triangular plana.

Carbonatos, Nitratos y Boratos.

Carbonatos.

Hay un número considerable en la Naturaleza, muchos de los cuales extendidos, en rocas sedimentarias forma extensas capas de rocas metamórficas y sedimentarias. También de origen hidrotermal, generalmente acompañado a los sulfidos. Además se puede formar por evaporación de depósitos salinos. El ión carbonato es triangular. Estando el carbono en el centro y los oxígenos en los vértices, mediante enlace covalente, donde no se comparten O. Con el Cu forma carbonatos básicos, pues poseen grupos -OH. Con el Mg forma carbonatos hidratados. Con Na, K, etc. (alcalinos) puede formar carbonatos ácidos, es decir, bicarbonatos. Carbonatos naturales de metales trivalentes sólo se conoce el de las tierras raras, donde aparecen otro anión complementario como puede ser el fluoruro y cloruros.

Cuando el radio iónico es pequeño, sus carbonatos son muy raros, únicamente los de aluminio, pero realmente son sales dobles o hidratadas.

Sus propiedades físicas son:

  • Dureza: 3-5, media baja.

  • Bastante solubles en agua.

  • Los bicarbonatos de radio pequeño, su solubilidad es menor.

  • Normalmente incoloros o de colores débiles, que son aquellos que tienen Fe y más intensos los que tienen Cu.

  • Propiedad óptica: Doble reflacción, por la forma plana del anión carbonato.

  • Son inestables en medio ácido, deshaciéndose (disociándose) y desprendiendo CO2.

Siderita: mayor dureza, porque el Fe tiene un radio menor. Sistema trigonal. Color pardo, debido al Fe. Hábito romboédrico, de escamas, son agregados con aspectos terroso. Es mena del hierro (en países en que no hay óxidos) previa calcinación, eliminar primero la ceniza. Se forma en ambientes o yacimientos primarios, acompañando a los sulfuros; también en pantanos dando lugar a un gel, produciéndose por deposito de material orgánico sobre bicarbonatos. También puede ser de origen metasomático.

Calcita (CaCO2): Se conocen más de cien especies distintas, pero la más conocida es la romboédrica. Es muy parecida al cloruro sódico. Es trigonal, por la forma del anión carbonato. Es isomorfo de la siderita, magnesita, dolomita y anquerita. Son comunes las maclas; pueden aparecer formas terrosas, estalactititas, compacto... Se usa en óptica para hacer los Nicoles (luz polarizada). Su color dependerá de las impurezas, pero suele ser un color claro o transparente. Mineral anisótropo, con alta bi refracción, es decir, hay dos índices de refracción.

Aragonita: a temperatura ambiente el tamaño del Ca, no es lo suficientemente grande como para estar en coordinación 9, por lo que normalmente aparece en coordinación 6. Pero a veces encontramos en la Naturaleza, el calcio en coordinación 6 con el oxígeno, es el caso de la Aragonita. Cristaliza en el sistema rómbico. Cristales prismáticos maclados, es un sistema seudo hexagonal (faltan 11º), son 3 prismas rómbicos. Es incoloro o blanco, pero va a depender de las impurezas. Se forma en yacimientos hidrotermales de bajas temperaturas o de origen metamórfico.

Diferencias entre la calcita y la aragonita:

El número de coordinación para la calcita es 6 y para la aragonita es 9. Los iones carbonato de dos planos adyacentes (los vértices) apuntan hacia lados opuestos, dándole a la aragonita una estructura rómbica y no trigonal como en la calcita y están dispuestos en planos paralelos al eje z. La aragonita es un mineral que se da a presiones un poco altas, por ejemplo, si pulverizamos calcita, al observarlo vemos que parte se ha convertido en aragonita. La dureza en la aragonita es de 3,5 y en la calcita es < 3.

Malaquita y Azucita: Son otros minerales importantes dentro de este grupo. Son carbonatos básicos de cobre oxidados e hidratados, dando colores muy intensos, con brillo adamantino. De origen secundario, son menas de Cu.

Cerusita: Carbonato de Plomo. Aparece como cristales blancos, con una alta densidad. Su estructura es análoga a la de la aragonita.

Nitratos.

Estructura semejante a los carbonatos; el enlace N-O es más fuerte que el C-O, por ello, estos son más resistentes ante ácidos. Son muy escasos en la naturaleza, sólo se conocen, unos 8 más o menos. Los únicos no escasos son: nitrato de potasio, llamado nitro ( ) y nitrato de sodio, llamado nitratina ( )

Son característicos de depósitos salinos en zonas cálidas o desérticas y áridas. Una teoría sobre su génesis, es que se forma por el nitrógeno en el aire por oxidación y relacionados con reacciones bioquímicas en los suelos. Los de origen secundario son: Mg, Ca, Ba.

Sus propiedades físicas son:

  • No brillo metálico

  • Blandos

  • Blancos

Boratos.

Estructura formada por BO3(triangular) y BO4(tetraédrica) Ambos tienden a polarizarse, compartiendo oxígenos, formando cadenas, hojas... aunque pueden aparecer aislados. Son estructuras compactas. En la Naturaleza se conocen unos cien.

Sus propiedades físicas son:

  • Brillo no metálico

  • Incoloro o Blanco, a no ser que tengan iones cromóforos.

  • Dureza y densidad baja.

Se forman en depósitos salinos.

Sulfatos, Cromatos, Molibdatos y Wolframatos (Tusteno).

Pertenecen grupos aniónicos del tipo XO²-4, porque es un anión hexavalente y presenta estructura tetraédrica. Los grupos aniónicos son S y Cr forman tetraedros regulares. Y en Mb y W, los tetraedros están deformados con apariencia de pirámides aplastadas.

Sulfatos.

Se forman en ambientes oxidantes, donde la presión parcial del oxígeno es alta pero las temperaturas son moderadas. Estos se crean cerca de la superficie donde aparece la mayor parte. Tanto de origen endógeno como exógeno. El enlace S-O es covalente fuerte y son equivalentes por lo que no comparten oxígenos entre sí. Como el anión sulfato ( SO²-4 ) es grande y complejo, en la naturaleza sólo son posibles estructuras estables con cationes bivalentes de radios iónicos grandes como el bario, estroncio o plomo. Con cationes menores se forma en forma de sulfatos hidratados, rodeado por moléculas de agua. Estos tienen una dureza menor.

Los cationes monovalentes, forman sulfatos y bisulfatos constituyendo estructuras débiles, al igual que los sulfatos con pequeños aniones bivalentes. Son solubles en agua.

Abundan las sales dobles y complejas de metales monovalentes y trivalentes. También son frecuentes, los sulfatos con aniones suplementarios: OH-, CN-, CO32-, PO43-

Esto suele ocurrir cuando entran metales trivalentes o cationes como Cu que tienen un mayor poder de polarización. Aunque se observa una gran variedad, los estables y abundantes en cantidad son pocos y se agrupan en sulfatos anhidros, básicos e hidratados.

Sus propiedades físicas son:

  • Densidad media alta

  • Incoloros o blancos.

  • Ausencia de minerales de gran dureza (<3), aquellos ricos en agua tienen menor dureza.

  • Propiedad óptica: índice de refracción bajo, comparándolo con la de los carbonatos. Los sulfuros con anión carbonato presentan birrefringencia.

Cromatos.

Se forman en ambientes de alta concentración de oxígeno. A veces aparecen con sulfatos en yacimientos sin formas mezclas isomorfas, ni sales dobles. Aparecen como minerales secundarios en yacimientos metalíferos. Son pocos, alrededor de 10 especies distintas.

Este anión forma estructuras estables con cationes de gran tamaño como el Plomo.

Molibdatos y Wolframatos.

Al ser el ión hexavalente, mayor que el S forman aniones con el O en coordinación 4. No ocupando el oxígeno los vértices de un octaedro regular.

Aunque ambos pertenecen a la misma familia con parecidos radios iónicos, no se producen sustituciones entre ellos. Los procesos en la Naturaleza separan estos elementos y con frecuencia encontramos volframio primario casi exentos de Mb y viceversa. En los secundarios es más frecuente encontrarlos juntos o sustituyéndose, formando soluciones sólidas. La forma más frecuente es la molibdenita, que es el sulfuro de molibdeno.

El volframio se da en un proceso de formación de minerales compuestos de sales de composición volframica y son:

Tugstita ( sulfato de tugstita): es escaso y los estudios son pocos, casi no existe en la naturaleza. Aparecen en formaciones a altas temperaturas. Los minerales de esta subclase podemos dividirlo en:

- Volframita: compuesta por cationes divalentes, como Cb, Mg, Fe... Estos cationes están en coordinación con los aniones. Aparece una solución sólida entre el hierro y el magnesio.

Schedita: los grupos aniónicos coordinados con cationes de gran tamaño, como el Pb y Ca. Estructuras importantes son:

Yeso: Es un sulfato de Calcio, cristaliza en el sistema monoclínico, con estructura estratificada, de forma tabular (hojas); estas capas están formadas por aniones sulfato con Ca. Estas capas dobles, entre ellas hay moléculas de agua, siendo enlaces de tipo residual, entre las capas dobles el enlace es fuerte y por eso tiene una buena esfoliación. Hay muchas variedades como el alabastro, espejuelo, etc. Blanco, transparente, dependiendo de las impurezas. Es una roca sedimentaria, formándose en yacimientos relacionados con volcanismo, formándose por acción de fumarolas de aguas sulfatadas sobre calizas. Son minerales típicamente sedimentarios. Dureza baja, brillo variado. Forma fibrosa, granulares y maclas en forma de puntas de flecha o cola de golondrina.

Baritina: Cristaliza en el sistema rómbico, es un sulfato de Bario y se presenta en coordinación 12 con el oxígeno. Estos óxidos pertenecen a 7 grupos aniónicos distintos. Brillo vítreo, de origen hidrotermal. Densidad muy alta.

Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos.

Tenemos aniones formados por cationes pentavalentes. P, Va, As en coordinación octaédrica con el oxígeno, los cationes pueden sustituirse entre si. La mayor parte son fosfatos. Hay muchas especies distintas, pero son raras y escasas. Estos aniones son grandes. Con cationes pequeños siempre forman sales hidratadas. Con cationes grandes forman compuestos anhidros (Ir, Lu, Cr, Bi...) pero con aniones suplementarios (OH-, CL-, F-...) Los cationes bivalentes pequeños ( Mg, Fe, Ni, Co, Cu) actúan cationes suplementarios dando lugar a sales dobles o hidratadas con varias moléculas de agua. Los monovalentes como el Na o K forman sales dobles con el aluminio.

Los minerales de esta subclase se clasifican en sales anhidras e hidratadas.

En cuanto a sus propiedades no podemos generalizar. Se da tanto en sustancias catiónicas como aniónicas.

Apatito: es el mineral más abundante de esta subclase, hexagonal, su fórmula es:

Ca3(PO4)2, donde los aniones suplementarios son: OH-, CL-, F-. El Ca ocupa dos posiciones estructurales distintas. En una de ellas se coordinan con 9 oxígenos y el anión fluoruro aparece rodeado de tres cationes de calcio.

Turquesa: es un fosfato de aluminio y cobre y es muy útil en joyería.