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6º ano · Ciências
A Terra e os seus materiais · Rochas e minerais

Os minerais: conceito e propriedades

Um vendedor ambulante oferece um «diamante» a você por um preço muito baixo. Como saber se ele está enganando você, sem levar a pedra a um laboratório? Os minerais têm propriedades que se verificam com testes simples, e esses testes não mentem.

O que é um mineral

Se você observar com uma lupa grãos de sal e fragmentos de vidro quebrado, verá que o sal forma pequenos cubos perfeitos, enquanto o vidro parte em superfícies curvas e irregulares. Por que alguns sólidos se organizam naturalmente em formas geométricas tão precisas e outros não?

Os átomos de um mineral se ordenam repetindo o mesmo padrão geométrico, e essa estrutura ordenada dá origem à forma regular de um cristal de quartzo, um prisma de seis faces terminado em ponta. estrutura ordenada → cristal átomos ordenados padrão que se repete estrutura ordenada dá origem a faces planas cristal de quartzo

Nas amostras de mão, a estrutura ordenada aparece de várias formas: faces planas, arestas retas e fraturas regulares. A mica, por exemplo, se desfaz em lâminas finas e a calcita se parte em blocos de formas regulares. Isso mostra que os átomos estão arrumados por camadas e planos, sempre da mesma maneira.

Seis minerais muito comuns que você pode aprender a identificar em amostra de mão são: biotita, calcita, feldspato, moscovita, olivina e quartzo.

Pratica★☆☆Por começar
Explique o que significa um mineral ter «estrutura cristalina ordenada» e dê um exemplo de cristal que você tenha observado, na natureza, em um museu ou no laboratório.

Explique o que significa um mineral ter «estrutura cristalina ordenada» e dê um exemplo de cristal que você tenha observado, na natureza, em um museu ou no laboratório.

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Pratica★☆☆Por começar
Justifique se estes materiais são minerais, aplicando a respectiva definição: um pedaço de âmbar com um inseto no interior, um cristal de quartzo coletado na montanha,…

Justifique se estes materiais são minerais, aplicando a respectiva definição: um pedaço de âmbar com um inseto no interior, um cristal de quartzo coletado na montanha, uma pérola e o sal-gema de uma mina.

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A dureza e a escala de Mohs

Para comparar a dureza de dois minerais, tente riscar um com o outro: o que ficar riscado é o menos duro. Você não precisa decorar a escala toda; basta conhecer alguns pontos de referência.

Escala de Mohs: dez divisões de dureza crescente, do 1 (talco, o menos duro) ao 10 (diamante, o mais duro), com talco, gesso, calcita, quartzo e diamante assinalados. menos duro mais duro 4 5 6 8 9 1 talco 2 gesso 3 calcita 7 quartzo 10 diamante

O corindo (dureza 9) é um dos minerais mais duros depois do diamante, e o rubi é uma variedade de corindo de cor vermelha. Por isso um rubi autêntico risca o quartzo (7) e o vidro, e nenhum deles risca o rubi. Essa dureza alta também explica por que o corindo é usado na indústria como abrasivo, para polir e cortar materiais menos duros. Um quartzo tingido ou um vidro vermelho, ao contrário, são riscados por um rubi e não conseguem riscá-lo.

Pratica★☆☆Por começar
Defina o que é a dureza de um mineral e explique o que significa o talco ter dureza 1 e o diamante dureza 10 na escala de Mohs.

Defina o que é a dureza de um mineral e explique o que significa o talco ter dureza 1 e o diamante dureza 10 na escala de Mohs.

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Pratica★☆☆Por começar
O que é a escala de Mohs? Nomeie o mineral menos duro e o mais duro da escala e explique como ela é utilizada para comparar durezas.

O que é a escala de Mohs? Nomeie o mineral menos duro e o mais duro da escala e explique como ela é utilizada para comparar durezas.

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Pratica★★☆Por começar
Ordene do menos duro para o mais duro estes minerais da escala de Mohs: quartzo (7), gipsita (2), diamante (10) e calcita (3). Em seguida, responda: um mineral…

Ordene do menos duro para o mais duro estes minerais da escala de Mohs: quartzo (7), gipsita (2), diamante (10) e calcita (3). Em seguida, responda: um mineral desconhecido risca a calcita mas é riscado pelo quartzo; entre quais valores se situa a sua dureza?

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Pratica★★☆Por começar
Você tem à disposição a sua unha (dureza aproximada de 2,5), uma moeda de cobre (3) e um canivete de aço (5,5). Descreva como você usaria esses três objetos para estimar…

Você tem à disposição a sua unha (dureza aproximada de 2,5), uma moeda de cobre (3) e um canivete de aço (5,5). Descreva como você usaria esses três objetos para estimar a dureza de um mineral desconhecido, apresentando um exemplo concreto.

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Brilho, cor e risca

O quartzo pode aparecer na natureza transparente, branco leitoso ou violeta (ametista), mas todos deixam o mesmo pó branco quando são esfregados numa placa. Quais propriedades visuais são realmente confiáveis para distinguir minerais?

Três cristais de quartzo de cor diferente (incolor, leitoso e ametista) deixam o mesmo traço branco numa placa de porcelana; embaixo, a pirita com brilho metálico e o quartzo com brilho vítreo refletem a luz. Cor incolor leitoso ametista Traço pó branco nos três Brilho metálico (pirita) não metálico, vítreo (quartzo)

Para obter o traço, esfregue o mineral numa placa de porcelana branca não polida. Atenção: se o mineral for mais duro do que a placa, ele risca a placa em vez de deixar pó, e não se obtém traço. Nesse caso, a própria dureza já é uma informação útil: o mineral é mais duro do que a porcelana.

Pratica★☆☆Por começar
O que é o traço de um mineral e como se obtém? Explique por que razão o traço é uma propriedade mais confiável do que a cor para identificar um mineral.

O que é o traço de um mineral e como se obtém? Explique por que razão o traço é uma propriedade mais confiável do que a cor para identificar um mineral.

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Pratica★☆☆Por começar
Explique o que é o brilho de um mineral e a diferença entre brilho metálico e não metálico, apresentando um exemplo de mineral para cada tipo.

Explique o que é o brilho de um mineral e a diferença entre brilho metálico e não metálico, apresentando um exemplo de mineral para cada tipo.

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Pratica★★☆Por começar
Uma amostra de quartzo é branca e leitosa e outra é violeta (ametista), mas ambas pertencem ao mesmo mineral. Explique como é possível e que outras propriedades, além da…

Uma amostra de quartzo é branca e leitosa e outra é violeta (ametista), mas ambas pertencem ao mesmo mineral. Explique como é possível e que outras propriedades, além da cor, confirmariam que ambas são quartzo.

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Pratica★★☆Por começar
Descreva como se obtém o traço de um mineral com uma placa de porcelana não polida e deduza o que acontece se o mineral for mais duro do que a placa: deixará traço? Que…

Descreva como se obtém o traço de um mineral com uma placa de porcelana não polida e deduza o que acontece se o mineral for mais duro do que a placa: deixará traço? Que conclusão você tira nesse caso?

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Identificar um mineral combinando propriedades

Duas pedras coletadas no campo podem ter exatamente a mesma cor dourada e o mesmo brilho metálico, mas uma pode ser ouro e a outra, pirita. Como combinar vários testes simples para identificar um mineral sem erro?

Há ainda propriedades especiais que ajudam em casos concretos: a magnetita é atraída por um ímã, a halita tem sabor salgado e a calcita faz efervescência com ácido. O enxofre se reconhece pela cor amarela, pelo brilho resinoso (gordo, de resina), pela dureza baixa (2, a unha o risca) e porque, ao ser aquecido com cuidado, derrete com facilidade e libera um cheiro intenso. Em contexto escolar, esses testes só são feitos com o professor e com material de segurança (jaleco, óculos de proteção e luvas): nunca se provam minerais com a língua e os ácidos são manuseados apenas diluídos e com proteção.

Dois minerais dourados com a mesma cor e o mesmo brilho metálico são esfregados numa placa de porcelana: um deixa traço dourado (ouro) e o outro, traço preto-esverdeado (pirita). A B mesma cor e brilho traço traço dourado ouro traço preto-esverdeado pirita placa de porcelana
Pratica★★☆Por começar
Um mineral desconhecido risca uma moeda de cobre (dureza 3), mas não consegue riscar a lâmina de um canivete de aço (dureza 5,5). Entre que valores se situa a dureza…

Um mineral desconhecido risca uma moeda de cobre (dureza 3), mas não consegue riscar a lâmina de um canivete de aço (dureza 5,5). Entre que valores se situa a dureza dele? Justifique se poderia ser gesso (dureza 2) ou fluorita (dureza 4).

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Pratica★★☆Por começar
Dois minerais brancos são muito parecidos: o gesso (dureza 2) e a calcita (dureza 3). Você tem à disposição apenas a sua unha (dureza 2,5) e uma moeda de cobre (dureza…

Dois minerais brancos são muito parecidos: o gesso (dureza 2) e a calcita (dureza 3). Você tem à disposição apenas a sua unha (dureza 2,5) e uma moeda de cobre (dureza 3). Descreva um teste para distingui-los e qual resultado você esperaria obter em cada um.

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Pratica★★☆Por começar
Desta lista — talco (1), gesso (2), calcita (3), quartzo (7) e diamante (10) — indique quais minerais você pode riscar com a unha (dureza 2,5) e quais riscam o vidro de…

Desta lista — talco (1), gesso (2), calcita (3), quartzo (7) e diamante (10) — indique quais minerais você pode riscar com a unha (dureza 2,5) e quais riscam o vidro de uma janela (dureza 5,5), explicando como você chegou a essa conclusão.

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Pratica★★★Por começar
Uma amostra apresenta brilho metálico, cor dourada, risca preta-esverdeada e risca o vidro. Um colega afirma que é ouro. Utilize as propriedades mencionadas para…

Uma amostra apresenta brilho metálico, cor dourada, risca preta-esverdeada e risca o vidro. Um colega afirma que é ouro. Utilize as propriedades mencionadas para argumentar que se trata de pirita, «o ouro dos tolos», e indique outras duas propriedades que você verificaria para confirmá-lo.

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Veja a estrutura por dentro. Você já sabe que a estrutura cristalina é ordenada. Ela explica também por que a mica se desfaz em lâminas e a calcita se parte em blocos regulares, e por que dois minerais com a mesma composição podem ter durezas muito diferentes. A grafite e o diamante são só carbono, mas na grafite os átomos formam camadas que deslizam umas sobre as outras (dureza 1), enquanto no diamante cada átomo está ligado com força aos vizinhos em todas as direções (dureza 10). A obsidiana, por sua vez, é vidro vulcânico sem estrutura ordenada: por isso não é um mineral e se parte em superfícies curvas.

Pratica★★☆Por começar
A mica se desfaz em lâminas finas e a calcita se parte em blocos de formas regulares. Explique o que essas fraturas tão ordenadas nos revelam sobre a estrutura interna…

A mica se desfaz em lâminas finas e a calcita se parte em blocos de formas regulares. Explique o que essas fraturas tão ordenadas nos revelam sobre a estrutura interna desses minerais.

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Pratica★★★Por começar
Você tem sobre a mesa dois pares de minerais que se confundem facilmente: um par de aspecto dourado e brilho metálico (pirita e ouro) e outro de aspecto esbranquiçado e…

Você tem sobre a mesa dois pares de minerais que se confundem facilmente: um par de aspecto dourado e brilho metálico (pirita e ouro) e outro de aspecto esbranquiçado e brilho vítreo (quartzo e calcita).

  1. a) Explique por que a cor e o brilho não são propriedades diagnósticas suficientes para distinguir os minerais em nenhum dos dois pares.
  2. b) Elabore uma estratégia de identificação indicando qual teste específico (traço ou dureza) você aplicaria a cada par para diferenciá-los sem erro, e preveja o resultado exato que você obteria em cada caso.
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Pratica★★★Por começar
Entregam a você no laboratório três minerais desconhecidos (A, B e C) e você dispõe deste material: lupa, placa de porcelana branca, a sua unha (dureza 2,5), uma moeda…

Entregam a você no laboratório três minerais desconhecidos (A, B e C) e você dispõe deste material: lupa, placa de porcelana branca, a sua unha (dureza 2,5), uma moeda de cobre (dureza 3,0) e um canivete de aço (dureza 5,5).

  1. a) Desenhe o protocolo experimental ordenando os testes do menor para o maior impacto físico sobre as amostras e justifique por que é imprescindível seguir essa ordem.
  2. b) Após aplicar o seu protocolo, você obtém estes resultados:
  • Amostra A: brilho vítreo; traço branco; não é riscada pela unha, mas é riscada pela moeda de cobre.

  • Amostra B: brilho metálico; traço preto-esverdeado; risca o canivete de aço.

  • Amostra C: brilho sedoso; risca-se facilmente com a unha.

Determine o intervalo de dureza de cada amostra na escala de Mohs e deduza, justificando a sua resposta, qual corresponde à calcita, qual ao gesso e qual à pirita.

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Pratica★★★Por começar
No laboratório escolar apagaram-se os rótulos de quatro amostras minerais: magnetita, calcita, enxofre e halita. Para identificá-las, você deve recorrer às suas…

No laboratório escolar apagaram-se os rótulos de quatro amostras minerais: magnetita, calcita, enxofre e halita. Para identificá-las, você deve recorrer às suas propriedades especiais.

  1. a) Conceba um teste simples e não destrutivo para identificar com segurança a magnetita e outro para o enxofre, descrevendo que fenômeno você observará em cada um.
  2. b) Um aluno propõe identificar a halita provando o seu sabor com a língua e a calcita despejando um frasco de ácido clorídrico concentrado sobre ela. Justifique criticamente por que razão ambas as propostas são incorretas em um laboratório e proponha uma alternativa mais segura para verificar cada uma.
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Pratica★★★Por começar
Um comerciante de pedras preciosas suspeita que um lote de «rubis» contém peças falsas fabricadas com quartzo tingido de vermelho ou com vidro vermelho. Sabendo que o…

Um comerciante de pedras preciosas suspeita que um lote de «rubis» contém peças falsas fabricadas com quartzo tingido de vermelho ou com vidro vermelho. Sabendo que o rubi é uma variedade do mineral corindo (dureza 9 na escala de Mohs) e o quartzo tem dureza 7:

  1. a) Proponha um método físico baseado na dureza que permita distinguir um autêntico rubi de uma falsificação de quartzo ou vidro sem destruir a gema. Justifique a sua proposta.
  2. b) O corindo comum não é usado em joalheria, mas sim na indústria como abrasivo para polir e cortar outros materiais. Justifique que propriedade física o rubi de joalheria e o corindo industrial compartilham que explica a sua enorme utilidade em ambos os campos tão distintos.
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Pratica★★★Por começar
Um vendedor ambulante oferece um «diamante» a um preço muito acessível, mas a pedra acaba sendo riscada pela lâmina de um canivete de aço (dureza 5,5). Demonstre, com…

Um vendedor ambulante oferece um «diamante» a um preço muito acessível, mas a pedra acaba sendo riscada pela lâmina de um canivete de aço (dureza 5,5). Demonstre, com base na escala de Mohs, que a pedra não pode ser um diamante e explique que outro teste você poderia fazer para confirmar.

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Pratica★☆☆Por começar
A imagem mostra seis minerais comuns numerados. Escolha três deles, descreva o brilho, a cor e a forma dos cristais de cada um e tente identificá-los com o auxílio de um…

A imagem mostra seis minerais comuns numerados. Escolha três deles, descreva o brilho, a cor e a forma dos cristais de cada um e tente identificá-los com o auxílio de um guia de minerais.

Amostras de minerais comuns

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Pratica★☆☆Por começar
Indique as quatro propriedades normalmente utilizadas para identificar um mineral (dureza, brilho, cor e risca) e descreva em uma frase em que consiste cada uma.

Indique as quatro propriedades normalmente utilizadas para identificar um mineral (dureza, brilho, cor e risca) e descreva em uma frase em que consiste cada uma.

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Voltando ao início: para saber se o «diamante» é falso, tente riscá-lo com um canivete de aço (dureza 5,5). O diamante verdadeiro tem dureza 10 e o canivete não o risca; uma imitação de vidro ($5{,}5$) fica logo marcada. Para confirmar, compare também outras propriedades, como o brilho e a forma como a pedra se parte: o vidro quebra em superfícies curvas, e não em faces planas como um cristal.

Usos do quartzo, da calcita e do talco

As propriedades dos minerais explicam para que eles servem no dia a dia. Por que um mineral muito duro e outro muito macio acabam em usos tão diferentes?

Usos do quartzo, da calcita e do talco

As propriedades dos minerais explicam para que eles servem no dia a dia. Por que um mineral muito duro e outro muito macio acabam em usos tão diferentes?

Usos do quartzo, da calcita e do talco

As propriedades dos minerais explicam para que eles servem no dia a dia. Por que um mineral muito duro e outro muito macio acabam em usos tão diferentes?

Usos do quartzo, da calcita e do talco

As propriedades dos minerais explicam para que eles servem no dia a dia. Por que um mineral muito duro e outro muito macio acabam em usos tão diferentes?

Em resumo

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