Cinque caratteristiche di un minerale

Incontri minerali ogni giorno, dal quarzo all'interno del tuo orologio alle pietre preziose che indossi sulle dita, eppure potresti non realizzare l'abbondante natura dei minerali sulla Terra. Sono stati scoperti migliaia di minerali, ma solo circa 200 sono comuni alla persona media. Gli esseri umani non possono vivere senza minerali poiché mantengono il normale funzionamento del corpo umano. Le persone usano i minerali ogni giorno all'interno dei loro corpi e in molte industrie, ma i minerali non possono essere prodotti dall'uomo.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I minerali si trovano sempre in natura, sono solidi e sono inorganici. Hanno una struttura cristallina e ogni minerale ha una composizione chimica unica.

Devi trovare minerali in natura; le sostanze inventate nei laboratori non si qualificano. Sebbene alcuni prodotti di laboratorio assomiglino ai minerali, non sono veri minerali. Cubic zirconia e corindone sintetico, sostanze mascherate da rubini o zaffiri negli anelli di diploma di scuola superiore, non sono veri minerali perché, pur essendo conformi alle altre caratteristiche dei minerali, non si trovano in natura. Neanche tutti i cristalli naturali sono minerali; l'opale e l'ambra, la linfa degli alberi antichi che si sono fossilizzati, non sono minerali. Le sostanze chiamate mineraloidi possono sembrare minerali ma non lo sono perché non soddisfano tutti i requisiti per esserlo.

I minerali non appartengono a nessuna classe di composti organici, che includono sostanze come carboidrati, proteine ​​e grassi prodotti dagli esseri viventi. Quasi tutti i minerali conosciuti provengono da processi inorganici, attività che gli esseri viventi non possono svolgere. Alcuni minerali, come le perle e le conchiglie di alcune creature, tuttavia, hanno origine da processi organici. Tutte le sostanze organiche contengono carbonio. Anche le sostanze inorganiche possono contenere carbonio; ma il carbonio si lega tipicamente ad elementi diversi dall'idrogeno e non forma lunghe catene come fa nei carboidrati e nei grassi.

I minerali non possono essere liquidi o gas; esistono solo come solidi, uno stato della materia che possiede un'elevata quantità di ordine. Gli ioni, che sono atomi carichi, si legano insieme per formare minerali, il che conferisce loro una struttura solida. I solidi hanno un volume e una forma chiaramente definiti e le loro molecole normalmente non possono essere ulteriormente compresse. Le loro strutture sono rigide, il che significa che le particelle all'interno del minerale non si muovono. I solidi possono essere cristallini o amorfi. I solidi cristallini come i minerali hanno schemi ripetuti, mentre i solidi amorfi come il vetro no.

Ogni minerale ha la sua specifica combinazione di atomi che non può essere trovata in nessun altro minerale. Ad esempio, il sale è un minerale costituito da ioni sodio e cloro legati insieme in uno schema ripetuto. I diamanti, invece, hanno un solo tipo di atomo: il carbonio. Gli atomi di carbonio si uniscono in modo estremamente stretto in un tipo di legame chimico diverso da quello responsabile della formazione del sale, rendendo i diamanti la sostanza più dura sulla Terra. Alcuni minerali, come oro, argento, rame e diamante, contengono un solo tipo di elemento. Il più grande gruppo di minerali contiene una qualche forma di silicato, una combinazione di silicio e atomi di ossigeno.

I minerali formano cristalli che contengono disposizioni ripetute di atomi o ioni. Ogni parte ripetitiva di un cristallo è una cellula unitaria che assume forme diverse a seconda delle dimensioni dello ione o dell'atomo e di come attrae altre particelle. I cristalli di solito assumono una delle sei forme comuni. Predominano le forme cubiche e tetraedriche, sebbene altre esistano meno comunemente. I minerali hanno strutture cristalline che si formano in due modi. Il magma o la lava, la roccia calda e fusa che proviene dai vulcani, può cristallizzare per formare minerali. I minerali si cristallizzano anche negli oceani quando l'acqua deposita soluti in una certa area. I cristalli compaiono quando l'acqua evapora.