Un”geode” cioè una cavità interna ad una roccia ignea con cristalli diffusi
Minerale
Un minerale è un corpo chimico solido costituito da un insieme di atomi disposti, al suo interno, in modo ordinato e periodico: gli atomi formano strutture ben definite nello spazio che occupano. Le strutture si ripetono conferendo la forma finale al minerale. Gli atomi all’interno del minerale formano i sistemi di cristallizzazione, ovvero una disposizione dei cristalli ben precisa. I minerali vengono classificati in varie tipologie:
- elementi nativi: oro, argento, platino, rame;
- solfuri: galena, blenda;
- solfati: gesso;
- alogenuri: salgemma (sale da cucina);
- ossidi: magnetite, ematite;
- carbonati: calcite, dolomite, aragonite;
- fosfati: apatite;
- silicati: quarzo.
La maggior parte dei minerali sono composti da molti cristalli, anche se ciò non è di solito visibile a occhio nudo, perché i singoli cristalli sono di dimensioni microscopiche.
Cristallo e diamante
Un “cristallo” è una struttura solida costituita da atomi, molecole o ioni aventi una disposizione geometricamente regolare, che si ripete indefinitamente nelle tre dimensioni spaziali, detta reticolo cristallino o reticolo di Bravais. I solidi costituiti da un singolo cristallo (detti monocristalli) sono molto rari. Il tipo di struttura assunta dal cristallo gioca un ruolo determinante in molte delle sue proprietà, quali la sfaldatura. Un insiemi di cristalli, ad esempio di quarzo, all’interno della cavità di una roccia, prendono il nome di “geode“. Il diamante è un tipo particolare di cristallo, trasparente e composto da atomi di carbonio a struttura tetraedrica. Viene chiamato cristallo anche un pezzo di vetro forgiato con un taglio così particolare da farlo luccicare in modo similare ad diamante, è ad esempio il caso dei famosi cristalli Swarovski. Tutti i diamanti sono quindi cristalli, mentre non tutti i cristalli sono necessariamente diamanti. I solidi non cristallini (come il vetro) sono detti invece “amorfi”.
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Vetro
Il vetro è un materiale solido amorfo ottenuto tramite la solidificazione di un liquido NON accompagnata dalla cristallizzazione. I vetri dunque, al contrario dei cristalli, non possiedono un reticolo cristallino ordinato, ma una struttura disordinata e rigida composta da atomi legati covalentemente; tale reticolo disordinato permette la presenza di interstizi in cui possono essere presenti impurezze, spesso desiderate, date da metalli.
Roccia
Una roccia è un corpo chimico solido costituito da un insieme di minerali: i minerali hanno una quindi composizione chimica definita, mentre le rocce sono formate da diversi minerali e non hanno una composizione definita. Le rocce vengono classificate prima di tutto per genesi e di qui possono essere magmatiche, metamorfiche o sedimentarie:
- roccia sedimentaria = costituita da sedimenti;
- roccia magmatica = deriva dalla solidificazione di un magma;
- roccia metamorfica = deriva da rocce preesistenti (o magmatiche o sedimentarie).
Esempi di rocce
Marmo e Gneiss sono gli esempi più rappresentativi di roccia di origine metamorfica, laddove il Marmo è un prodotto di metamorfismo di rocce sedimentarie come calcari e dolomie mentre il Gneiss è un tipo generico metamorfico di alte profondità perché prodotto da elevate pressione e temperatura su feldspati e quarzo. La pomice è un prodotto vulcanico (effusivo) per lo più silicatico costituito da minerali non cristallini(o almeno non del tutto cristallizzati) con elevata porosità. La dolomia è una roccia di origine sedimentaria carbonatica data dalla dolomite (un carbonato di calcio e magnesio) mentre il basalto è un prodotto vulcanico (effusivo) povero in silice e ricco di pirosseni, plagioclasi ed olivina.
Elemento chimico
Gli elementi chimici sono sostanze pure dalle quali non è possibile ottenere, mediante gli ordinari mezzi chimici, sostanze più semplici. Se, ad esempio, facciamo l’analisi di un oggetto di ferro, si trova che esso è costituito da solo ferro e non è possibile trasformarlo in una sostanza ancora più semplice. Se una sostanza chimica è costituita da atomi dello stesso elemento viene detta “sostanza semplice”, mentre se è costituita da atomi di elementi differenti viene detta “composto chimico”. Spesso le sostanze semplici vengono impropriamente dette “elementi”.
Metallo
Con “metallo” si intende un particolare elemento chimico che costituisce un materiale conduttore di calore e di elettricità, capace di riflettere la luce (dando luogo alla lucentezza metallica), che può essere attaccato dagli acidi (con sviluppo di idrogeno) e dalle basi, spesso con buone caratteristiche di resistenza meccanica. I metalli possono anche essere attaccati dall’acqua, la quale strappa loro gli elettroni di valenza dando idrogeno attraverso una reazione esotermica. Gli elementi chimici comprendono, oltre al gruppo dei metalli, anche quelli dei semimetalli e dei non metalli, da ciò deriva che mentre un metallo è sicuramente un elemento chimico, non tutti gli elementi chimici sono necessariamente metalli. Esistono vari tipi di metalli, scoperti in epoche distanti nel tempo. I primi metalli storicamente lavorati (il rame e lo stagno) hanno naturalmente una temperatura di fusione relativamente bassa, già ottenibile con gli antichi forni di circa 10.000 anni fa (epoca in cui, presumibilmente, iniziò la lavorazione del rame). Con l’espressione “materiale metallico” si fa riferimento invece ad un materiale che contiene metalli o leghe.
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Qual è la differenza tra elemento chimico e composto? La risposta più ovvia e immediata è che i primi formano i secondi. Ma vediamone nello specifico le caratteristiche. L’elemento chimico è una sostanza che non può essere scomposta in altre sostanze. Nell’elemento gli atomi hanno uguale numero e disposizione di elettroni, ma possono avere massa differente; quando ciò avviene si parla di isotopi e occupano il medesimo posto della tavola periodica.
Elemento chimico
L’atomo è una struttura nella quale è normalmente organizzata la materia nel mondo fisico o in natura. Gli atomi sono formati da costituenti subatomici quali protoni, elettricamente positivi, neutroni, elettricamente neutri, ed elettroni, elettricamente negativi. In un atomo, inoltre, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni; protoni ed elettroni hanno carica uguale in valore assoluto, ma di segno opposto. Il termine atomo deriva dal greco e significa “indivisibile”, ciò sta ad indicare che non può essere né creato né distrutto, cosa che poi si scoprì non essere vera. Il primo che ipotizzò l’esistenza di queste piccole particelle fu John Dalton che ne parlò nella sua teoria atomica.
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