Sistematica dei minerali

Minerali silicati e non silicatici: caratteristiche e classificazione

I minerali sono stati classificati in base alla loro composizione chimica. In generale, si distinguono due grandi gruppi: i silicati e i non silicati (o non silicatici).

I silicati

Sono i minerali più comuni della crosta terrestre e formati principalmente da ossigeno e silicio. Hanno tutti la stessa unità fondamentale del reticolo cristallino che è il tetraedro silicio - ossigeno: una piramide con quattro facce triangolari uguali. 

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Nel gruppo silicato, quattro atomi di ossigeno sono disposti
intorno all’atomo di silicio in modo da formare un tetraedro,
ciascun atomo di ossigeno può formare ancora un legame.

Più tetraedri possono unirsi:

1. mettendo in comune un atomo di

ossigeno

2. con degli ioni positivi metallici che

fanno da «ponte» tra gli atomi di
ossigeno.

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Valitutti, Falasca, Amadio Lineamenti di chimica © Zanichelli editore 2019

Negli altri silicati i tetraedri sono organizzati secondo
architetture molto varie: in alcuni casi sono uniti solo a ioni
metallici, in altri, invece, sono legati in parte a ioni, in parte
ad altri tetraedri vicini, con i quali formano strutture ad
anello o a catena o a piani.

I silicati: i minerali più abbondanti

Nel quarzo, forma cristallina
della silice (SiO2), ogni
tetraedro condivide i quattro
vertici con altri quattro
tetraedri.

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In base a come i tetraedri sono uniti e disposti nello spazio,
possiamo distinguere sei gruppi di silicati.

I nesosilicati sono costituiti da tetraedri isolati, tenuti
insieme da cationi metallici mediante legame ionico.

Appartengono ai nesosilicati le olivine, i
granati e lo zircone.

Il rapporto Si:O è 1:4.

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La classificazione dei silicati

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I tectosilicati sono costituiti da tetraedri uniti mediante i
quattro vertici in modo da formare una struttura
tridimensionale.

Appartengono ai tectosilicati il quarzo
e gli alluminosilicati.

Il rapporto Si:O è 1:2 per il quarzo, 3:8
per gli alluminosilicati.

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La classificazione dei silicati

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I sorosilicati sono costituiti da tetraedri uniti a coppie,
mediante un solo atomo di ossigeno-ponte, mentre agli
ossigeni restanti si uniscono i cationi metallici.

Appartengono ai sorosilicati gli epidoti e la calamina.

Il rapporto Si:O è 2:7.

La classificazione dei silicati

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Gli inosilicati sono costituiti catene lineari di tetraedri, che
possono essere semplici o doppie.

Appartengono agli inosilicati pirosseni e anfiboli.

Il rapporto Si:O è 1:3 nelle catene semplici,
4:11 nelle catene doppie.

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La classificazione dei silicati

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Quali sono i minerali più comuni della crosta terrestre?

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Negli altri silicati i tetraedri sono organizzati secondo
architetture molto varie: in alcuni casi sono uniti solo a ioni
metallici, in altri, invece, sono legati in parte a ioni, in parte
ad altri tetraedri vicini, con i quali formano strutture ad
anello o a catena o a piani.

I silicati: i minerali più abbondanti

Nel quarzo, forma cristallina
della silice (SiO2), ogni
tetraedro condivide i quattro
vertici con altri quattro
tetraedri.

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In base a come i tetraedri sono uniti e disposti nello spazio,
possiamo distinguere sei gruppi di silicati.

I nesosilicati sono costituiti da tetraedri isolati, tenuti
insieme da cationi metallici mediante legame ionico.

Appartengono ai nesosilicati le olivine, i
granati e lo zircone.

Il rapporto Si:O è 1:4.

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La classificazione dei silicati

Multiple Choice

Qual è l'unità fondamentale del reticolo cristallino dei silicati?

• Il cubo

• Il triangolo

• Il tetraedro silicio-ossigeno

• 
  Il pentagono

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I sorosilicati sono costituiti da tetraedri uniti a coppie,
mediante un solo atomo di ossigeno-ponte, mentre agli
ossigeni restanti si uniscono i cationi metallici.

Appartengono ai sorosilicati gli epidoti e la calamina.

Il rapporto Si:O è 2:7.

La classificazione dei silicati

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I ciclosilicati sono costituiti da anelli di 3, 4, 6 tetraedri nei
quali gli ossigeni terminali sono rispettivamente 6, 8, 12.

Appartengono ai ciclosilicati il berillo e la tormalina.

Il rapporto Si:O è 1:3.

La classificazione dei silicati

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Gli inosilicati sono costituiti catene lineari di tetraedri, che
possono essere semplici o doppie.

Appartengono agli inosilicati pirosseni e anfiboli.

Il rapporto Si:O è 1:3 nelle catene semplici,
4:11 nelle catene doppie.

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La classificazione dei silicati

Poll

In base a cosa vengono classificati i silicati?

• alla composizione chimica

• Alla disposizione dei tetraedri

• Al numero di atomi

• al colore

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I fillosilicati sono costituiti da strati di tetraedri, nei quali
ognuno di essi mette in comune tre ossigeni.

Appartengono ai fillosilicati le miche (biotite), e i minerali
argillosi (caolinite).

Il rapporto Si:O è 2:5.

La classificazione dei silicati

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I tectosilicati sono costituiti da tetraedri uniti mediante i
quattro vertici in modo da formare una struttura
tridimensionale.

Appartengono ai tectosilicati il quarzo
e gli alluminosilicati.

Il rapporto Si:O è 1:2 per il quarzo, 3:8
per gli alluminosilicati.

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La classificazione dei silicati

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In base al rapporto Si:O si distinguono:

● silicati femici (o mafici), con basso rapporto Si:O,

bassa percentuale di ioni SiO4

4–, alta percentuale di ioni

metallici

● silicati sialici (o felsici), con alto rapporto Si:O, alta

percentuale di ioni SiO4

4–, bassa percentuale di ioni

metallici.

La classificazione dei silicati

ricchi di ferro e magnesio, ma poveri di silicio a causa della loro natura basica e con un alto peso specifico

Silicati mafici (o femici)

abbondanti di silice e di alluminio, sono acidi e non sono molto densi

Silicati siliaci (o felsici)

I non silicatici

Costituiscono l’8% circa della crosta terrestre ma hanno un grande valore economico. Si suddividono in:

Elementi nativi

si trovano in natura allo stato nativo ovvero costituiti nella maggior parte dei casi da una sostanza fatta da atomi di un unico elemento chimico. Possono essere metallici come l’oro, che è composto solo da atomi di oro, l’argento (Ag) e il rame (Cu); e non metallici come lo zolfo (S) o la grafite

Ossidi: formati da ossigeno combinati con un elemento metallico, in genere. Esempi sono il quarzo, formato da silicio e ossigeno (SiO₂), oppure il corindone, formato da ossigeno e alluminio (Al₂O₃). Gli ossidi sono estremamente importanti per l'industria estrattiva poiché in molti casi da questi si estraggono metalli importanti per l'economia.

Solfuri: sono composti dallo zolfo e da elementi metallici, come la pirite formata da zolfo e ferro (FeS₂)

Alogenuri: formati da ioni di un alogeno (gruppo VII della tavola periodica) combinato con un altro elemento. Un esempio è il salgemma costituito da cloro e sodio (Na⁺Cl^-). Gli alogenuri, come i solfati, si trovano frequentemente negli ambienti sottoposti a forte evaporazione come il Mar Rosso.

Multiple Choice

Il diamante è un

• silicato

• elemento nativo

• ossido

• carbonato

Carbonati: contenenti carbonio e ossigeno legati a un elemento metallico. Sono molto frequenti nelle rocce sedimentarie. I due più famosi sono la calcite, costituito da carbonato di calcio neutro (CaCO₃) e la dolomite, carbonato di calcio e di magnesio CaMg(CO₃).

Solfati: formati da zolfo e ossigeno legati a un elemento metallico. I solfati si formano negli ambienti sottoposti a forte evaporazione dove acque molto saline evaporano lentamente permettendo la formazione di solfati e alogenuri sulla superficie dei sedimenti. Un esempio è l’anidrite formata dal gruppo zolfo, ossigeno e calcio (CaSO₄)ie il gesso (solfato di calcio idrato).

Multiple Choice

Sono così chiamati i minerali formati da un solo elemento chimico, che in natura si trovano da soli, non combinati con altri elementi.

• minerali nativi
• minerali metallici
• minerali sintetici
• minerali composti

​Nell'ordine da sinistra a destra: Zaffiro (ossido), Fluorite (alogenuro),
Galena (solfuro), Dolomite (carbonato)