Os minerais: conceito e propriedades

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.

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.

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.

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.

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?

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.

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.

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.

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.

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?

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.