Clasificación de los minerales Químicamente

ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS

Breve caracterización de los óxidos

A esta clase pertenecen aquellos elementos naturales en los que el oxígeno se combina con uno o más metales. Los óxidos simples, compuestos de un metal y oxígeno, presentan diferentes relaciones X/O (metal/oxígeno), tales como X2O, XO, X2O3. Los óxidos múltiples presentan metales de distintos tamaños combinados con el oxígeno. Entre los óxidos figuran algunos minerales de gran valor económico, al ser algunas de las principales menas de hierro (hematites, magnetita), cromo (cromita), manganesio (pirolusita), estaño (casiterita) y uranio (uraninita). El tipo de vínculos entre los átomos de los óxidos es, normalmente, fuertemente iónico, en contraste con las estructuras de los sulfuros con vinculación iónica, covalente y metálica.

Una de las primeras estructuras determinadas con rayos X por L. Bragg en 1916 fue la estructura de la cuprita (Cu2O) ilustrada en la figura siguiente:

Cuprita (Cu2O) Isometric – Hexoctahedral Symbol (4/m -3 2/m)

La estructura de la periclasa (MgO) es idéntica a la del NaCl, esta estructura se parece mucho a la de los minerales del grupo de la hematites, pero en este caso las capas se observan con todas las posiciones octaédricas ocupadas por cationes Mg:

Periclasa (MgO) Isometric – Hexoctahedral (4/m -3 2/m)

Las estructuras de los minerales del grupo de la hematites (Fe2O3) se basan en un empaquetamiento compacto hexagonal de oxígeno con cationes de metales en coordinación octaédrica con ellos.

hematites (Fe2O3) Trigonal - Hexagonal Scalenohedral (-3 2/m)

Además de la hematites, el corindón y la ilmenita presentan estructuras cristalinas similares

Las estructuras de los óxidos de tipo XO2 son básicamente de dos tipos principales.

Uno de ellos es la estructura del rutilo (TiO2). El rutilo presenta dos polimorfos la brookita y la anatasa con ligeras diferencias en sus estructuras. En la estructura de rutilo, el Ti4+ se sitúa en el centro del octaedro de oxígeno y cada oxígeno está vinculado con cuatro cationes de titanio:

Rutilo (TiO2). Tetragonal - Ditetragonal Dipyramidal (4/m 2/m 2/m)

La segunda de los óxidos XO2 de este grupo los aniones de oxígeno presentan una estructura próxima a un empaquetamiento cúbico compacto. Los cationes son intersticiales a los átomos de oxígeno y ocupan zonas vacantes tetraédricas y octaédricas. Uno de ellos es la estructura del espinela

Espinela MgAl2O4 Isometric - Hexoctahedral (4/m -3 2/m)

La fórmula general de los óxidos múltiples de este grupo es XY2O4, donde X representa un metal bivalente, e Y es un metal trivalente. Según el relleno de vacancias estructurales por cationes bi y trivalentes se distinguen dos tipos de estructuras de espinela: las espinelas normales e inversas

Espinela MgAl2O4 Isometric - Hexoctahedral (4/m -3 2/m)

Breve caracterización de los hidróxidos

Las estructuras de los minerales de este grupo se caracterizan por la presencia de los grupos (OH)- o de moléculas del agua H2O en sus estructuras. Es la presencia de los grupos (OH)- la que explica que los enlaces de este grupo sean, generalmente, más débiles que los de los óxidos. La estructura de la brucita consiste en cationes de Mg2+ rodeados por 8 grupos (OH)- que forman un octaedro. Estos octaedros forman capas unidas entre sí con enlaces débiles residuales.

Brucita Mg(OH)2

En la estructura del diásporo (AlO(OH)) los cationes de Al entran en los octáedros formados por el oxígeno y los grupos (OH)- formando un empaquetamiento compacto hexagonal. La goethita (FeO(OH)) es isoestructural con el diásporo.

Diasporo AlO(OH) Orthorhombic - Dipyramidal (2/m 2/m 2/m)

Grupo Mineral Fórmula

Óxidos

Grupo de la hematites Hematites Fe2O3

Corindón Al2O3

Grupo del rutilo

Rutilo TiO2

Pirolusita Mn4+O2

Casiterita SnO2

Grupo de la espinela

Espinela MgAl2O4

Gahnita ZnAl2O4

Magnetita Fe2+Fe3+2O4

Franklinita (Zn,Mn2+,Fe2+)(Fe3+,Mn3+)2O4

Cromita Cr2FeO4

Uraninita UO2

Columbita (Fe,Mn)Nb2O6

Tantalita (Fe,Mn)Ta2O6

Crisoberilo BeAl2O4

Cuprita Cu2O

Zincita (Zn,Mn2+)O

Ilmenita Fe2+TiO3

Hidróxidos Brucita Mg(OH)2

Diásporo AlO(OH)

Estibiconita Sb3+Sb5+O6(OH)

Goethita Fe3+O(OH)

Manganita Mn3+O(OH)

Hematites: Fe2O

Corindón: Al2O3 - variedad Rubí

Rutilo: TiO2

Pirolusita: Mn4+O2

Casiterita: SnO2

Espinela: MgAl2O4