science >> Wetenschap >  >> Chemie

Vijf kenmerken van een mineraal

Je komt elke dag mineralen tegen, van het kwarts in je horloge tot de edelstenen die je op je vingers draagt, en toch realiseer je je misschien niet de overvloedige aard van mineralen op aarde. Duizenden mineralen zijn ontdekt, maar slechts ongeveer 200 zijn hetzelfde voor de gemiddelde persoon. Mensen kunnen niet leven zonder mineralen omdat ze het menselijk lichaam normaal laten functioneren. Mensen gebruiken mineralen elke dag in hun lichaam en in veel industrieën, maar mineralen kunnen niet door de mens gemaakt worden.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Mineralen komen altijd voor in de natuur , ze zijn solide en zijn anorganisch. Ze hebben een kristalstructuur en elk mineraal heeft een unieke chemische samenstelling.

Mineralen zijn natuurlijk

Je moet mineralen in de natuur vinden; stoffen die in laboratoria zijn gemaakt, komen niet in aanmerking. Hoewel sommige laboratoriumproducten op mineralen lijken, zijn het geen echte mineralen. Zirkonia en synthetisch korund, stoffen die zich voordoen als robijnen of saffieren op de afstudeerringen van de middelbare school, zijn geen echte mineralen omdat ze, hoewel ze zich aan de andere kenmerken van mineralen aanpassen, niet in de natuur voorkomen. Niet alle natuurlijk voorkomende kristallen zijn ook mineralen; opaal en barnsteen, het sap van oude bomen die gefossiliseerd zijn, zijn geen mineralen. Stoffen die mineraloïden worden genoemd, kunnen op mineralen lijken maar zijn niet omdat ze niet aan alle vereisten voldoen.

Mineralen zijn anorganisch

Mineralen behoren niet tot een klasse van organische verbindingen, waaronder stoffen zoals koolhydraten, eiwitten en vetten gemaakt door levende wezens. Vrijwel alle bekende mineralen komen van anorganische processen - activiteiten die levende wezens niet kunnen uitvoeren. Een paar mineralen, zoals parels en de schillen van sommige wezens, zijn echter afkomstig van organische processen. Alle organische stoffen bevatten koolstof. Anorganische stoffen kunnen ook koolstof bevatten; maar de koolstof bindt zich meestal aan elementen anders dan waterstof en vormt geen lange ketens zoals in koolhydraten en vetten.

Mineralen zijn vaste stoffen

Mineralen kunnen geen vloeistoffen of gassen zijn; ze bestaan ​​alleen als vaste stoffen, een toestand van materie die een grote hoeveelheid orde bezit. Ionen, die geladen atomen zijn, verbinden zich samen om mineralen te vormen, wat hen een solide structuur geeft. Vaste lichamen hebben een duidelijk gedefinieerd volume en vorm, en hun moleculen kunnen normaal niet verder worden samengeperst. Hun structuren zijn rigide, wat betekent dat de deeltjes in het mineraal niet rondbewegen. Vaste stoffen kunnen kristallijn of amorf zijn. Kristallijne vaste stoffen zoals mineralen hebben herhalende patronen, terwijl amorfe vaste stoffen zoals glas dat niet doen.

Definitieve chemische samenstelling

Elk mineraal heeft zijn eigen specifieke combinatie van atomen die niet in een ander mineraal te vinden zijn . Zout is bijvoorbeeld een mineraal dat bestaat uit natrium- en chloorionen die in een zich herhalend patroon aan elkaar zijn gebonden. Diamanten hebben daarentegen slechts één type atoom: koolstof. De koolstofatomen komen extreem strak samen in een soort chemische binding anders dan degene die verantwoordelijk is voor het vormen van zout, waardoor diamanten de moeilijkste substantie op aarde worden. Sommige mineralen, zoals goud, zilver, koper en diamant, bevatten slechts één type element. De grootste groep mineralen bevat een vorm van silicaat, een combinatie van silicium- en zuurstofatomen.

Kristallijne structuur

Mineralen vormen kristallen met herhaalde ordeningen van atomen of ionen. Elk herhalend deel van een kristal is een eenheidscel die verschillende vormen aanneemt afhankelijk van de grootte van het ion of atoom en hoe deze andere deeltjes aantrekt. Kristallen nemen meestal een van de zes gebruikelijke vormen aan. Kubieke en tetraëdrische vormen overheersen, hoewel andere minder vaak voorkomen. Mineralen hebben kristallijne structuren die zich op twee manieren vormen. Magma of lava - de hete, gesmolten rots die uit vulkanen komt - kan kristalliseren om mineralen te vormen. Mineralen kristalliseren zich ook in de oceanen wanneer water opgeloste stoffen in een bepaald gebied afzet. Kristallen verschijnen wanneer het water verdampt.