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Un minerale è un composto omogeneo allo stato solido con composizione chimica ben definita, nel quale gli atomi sono disposti secondo un'architettura regolare.
Tutti i grani o cristalli di un dato minerale mostrano sempre le stesse proprietà.
Un minerale quindi è un composto chimico che si trova in natura, che ha una precisa composizione chimica ed una struttura cristallina. Fanno eccezione alcuni minerali che presentano una struttura delle molecole disordinata e vengono detti minerali amorfi.

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Un cristallo è una porzione di materia limitata esternamente da superfici piane originatesi naturalmente. Si formano quando un liquido solidifica oppure quando una soluzione diventa soprassatura.
La simmetria dei cristalli è la manifestazione esterna di una simmetria interna dovuta alla disposizione degli atomi che costituiscono un cristallo

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Il quarzo ha la forma di un prisma sormontato da una piramide

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Il quarzo ha la forma di un prisma sormontato da una piramide

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La pirite, come il salgemma, ha forma cubica

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Lo zolfo ha una forma composta da due tronchi di piramide

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DIAMANTE

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Il diamante ha la forma di un ottaedro

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Fenomeno naturale che porta alla formazione dei cristalli.
Può avvenire per:
-evaporazione e precipitazione
(salgemma, calcite, gesso)
quando in una soluzione molto concentrata evapora il solvente e i minerali in essa disciolti precipitano sul fondo secondo la loro struttura cristallina
- raffreddamento
avviene con il lento raffreddamento del magma
-sublimazione avviene nella formazione di quei minerali che  che si trovano nel magma sotto forma di vapori, che, durante il raffreddamento del magma, passano direttamente allo stato solido, formando i vari cristalli.
(geyserite, zolfo)

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La formazione dei minerali (tratto da Il Globo terrestre e la sua evoluzione)

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I minerali vengono classificati in 8 classi
1 classe: ELEMENTI NATIVI Minerali formati da un solo elemento chimico: oro, argento, rame, piombo, ferro, zinco, carbonio (diamante e grafite)
2 classe: SOLFURI
Minerali formati da vari elementi metallici  combinati con lo zolfo: galena (piombo e zolfo - PbS, pirite (ferro e zolfo - FeS), cinabro (mercurio e zolfo - HgS)
3 classe: ALOGENURI
Minerali formati da vari elementi combinati con fluoro e cloro: fluorite (calcio e fluoro CaF₂), salgemma (sodio e cloro - NaCl)
4 classe: OSSIDI E IDROSSIDI
Minerali formati da vari elementi metallici combinati con l'ossigeno o con composti contenenti ioni OH, come ad esempio:
quarzo (silicio e ossigeno- SiO₂),
ematite(ferro e ossigeno Fe₂O₃),
limonite (idrossido di ferro).
5 classe: CARBONATI
Minerali formati da vari elementi metallici combinati con il gruppo carbonico CO₃:
siderite FeCO₃
malachite Cu₂ (OH)₂ CO₃
6 classe : SOLFATI
Minerali formati da vari elementi metallici combinati con il gruppo solforico SO4, come, ad esempio:
celestina (SrSO₄), barite (BaSO₄)
7 classe: FOSFATI
Minerali formati da vari elementi combinati con il gruppo carbonico PO₄:
apatite - calcio, fluoro,cloro e gruppo fosforico
8 classe SILICATI
Minerali formati da vari elementi combinati con il gruppo silicico:
topazio
zircone
mica

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ORO

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CINABRO

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SALGEMMA

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QUARZO

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MALACHITE

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APATITE

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CELESTINA

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TOPAZIO

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NESOSILICATI
SOROSILICATI (anelli)
INOSILICATI (catene semplici o doppie)
FILLOSILICATI (argille)
TECTOSILICATI (quarzo)

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I minerali hanno delle proprietà specifiche. Proprietà difficilmente rintracciabili se ci si basa solo su ciò che vediamo con i nostri occhi. per distinguere i diversi minerali occorre esaminarne:
l'aspetto,
il colore,
la lucentezza,
la densità,
la durezza,
lo striscio,
la reazione agli acidi

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ASPETTO
La struttura cristallina di molti minerali fa si che essi abbiano un aspetto geometrico ben definito. Ci sono minerali che si presentano sotto forma di cubo, di parallelepipedo, di prisma o di piramide...
La cristallografia è la scienza che si occupa dello studio e della descrizione della struttura cristallina.

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COLORE
Bisogna ricordare che minerali dello stesso tipo possono presentare colorazioni differenti, ad esempio il quarzo (trasparente, rosa, viola,etc.)
I minerali che presentano varietà di colori sono detti allocromatici, quelli che presentano sempre uno stesso colore sono detti idiocromatici

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LUCENTEZZA
E' la capacità di riflettere la luce. In base a questa caratteristica i minerali si distinguono in: OPACHI, se assorbono la luce e TRASPARENTI se la riflettono. La lucentezza può essere
ADAMANTINA -diamante
CEREA - alabastro
METALLICA - oro, argento
RESINOSA -zolfo, tormalina
VITREA - quarzo
GRASSA - turchese
MADREPERLACEA - mica e gesso in lamelle

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DENSITA'
La densità di un minerale è il rapporto tra la sua massa e il suo volume.
d= m/V
La densità è una proprietà che dipende dalla composizione chimica e dal modo in cui gli atomi sono disposti nella struttura cristallina del minerale.

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DUREZZA
La durezza è la resistenza che il minerale presenta alla scalfitura. in base a questa caratteristica, i minerali si possono classificare secondo la scala delle durezze di Mohs, che stabilisce 10 gradi di durezza, ciascuno caratteristico di un minerale di riferimento.
Ciascun minerale scalfisce tutti quelli che lo precedono ed è scalfito da quelli che lo seguono.
I minerali teneri sono usati come lubrificanti, quelli semiduri come abrasivi, quelli duri per incidere materiali, quelli durissimi per tagliare materiali.

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LO STRISCIO
Un ulteriore elemento per il riconoscimento dei minerali è rappresentato dal colore delle polveri. A questo scopo si utilizza una piastrella di porcellana bianca ruvida (durezza 7).
L'ematite (nera), con lucentezza argentea, ha un colore rosso.

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LA REAZIONE ALL'ACIDO
Alcuni minerali reagiscono quando vengono a contatto con degli acidi: la reazione è evidente perché si sviluppa effervescenza.

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Filmati e animazioni - Il Globo terrestre e la sua evoluzione

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Minerali e rocce, Vulcani, Terremoti Edizione blu

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SCIENZE DELLA TERRA - Lezione 7 - I minerali