chapitre 4 Flashcards
Minéral?
- solide
- naturel et inorganique
- ayant une composition chimique est des propriétés physiques definies
Cristal?
- polyèdre solide (arr^tes et sommets)
- structure régulière
- empilement ordonné d’atomes
un cristal n’est pas toujours un minéral
Différence entre cristalin et amorphe
cristalin : forme définie
amorphe : atomes disposés en désordre, forme irrégulière
Roche?
- un assemblage de minéraux
- impactite : roche formée par un impact météoritique
- fulgurite : roche formée par un éclair
- différentes couleurs = roches, pas minéraux seul
Modes de formation des cristaux
- Cristallisation à partir d’un liquide :
- saturation est atteinte dans une solution; les cristaux se forment par précipitation
- certains facteurs physiques ou chimiques (baisse de pression/température) favorisent la cristallisation - Cristallisation à partir du magma :
- magma = roche fondue
- La T du magma baisse, donc des cristaux se forment à partir de la matière même du magma
- passage de l’état liquide à l’état solide - Cristallisation à partir d’un solide :
- cristaux se forment et croissent à l’état solide par échanges d’ions avec des cristaux déjà présents (ex : roche métamorphique)
- se produit à de hautes T et pression, permettant à certains ions de se libérer de leur structure cristalline et de devenir mobile - Cristallisation à partir d’un gaz :
- lorsque la T chute rapidement, on observe des gaz qui passent à l’état solide par condensation solide.
Abondance relative des éléments chimiques de la croute?
O : oxygène
Si : silicium
Al : aluminium
Fe : fer
Ca : calcium
Na : sodium
K : potassium
Mg : magnésium
Types des liaisons (caractéristiques)
- Liaisons ioniques
- transfert d’électrons d’un atome à un autre
- liaison très forte : minéraux les + stables
- liaison abondante
- pas des bons conducteurs (thermique et électrique)
- densité et dureté moyenne
- T de fusion élevée - Liaison covalente
- mise en commun d’une ou plusieurs paires d’électrons
- liaisons les + fortes et très stables
- dureté variable
- T de fusion très élevé
- non-soluble
- mauvais conducteur - Liaison métallique
- exclusive aux métaux
- mise en commun des électrons de valence (mobiles)
- 2e plus faible
- bons conducteurs d’électricité et thermique
- brillant
- densité élevée - Force de Van der Waals
- liaisons le plus faibles
- liens entre les feuillets
- clivage facile
- faible dureté
% des minéraux dans la croute?
- 95% des silicates
- 58% feldspaths
Facteurs contrôlant la formation des minéraux?
- grosseur/taille des ions
- charge des ions
- conditions de T et de pression; si pression et T trop grandes, le cristal sera amorphe
Étapes de formation des minéraux
- Polyèdre de coordination ;
- première molécule qui débute le processus de cristallisation d’un minéral
- constitution dépend du rayon des ions
- c’est la radical commun à une classe de minéral
- ce polyèdre est constitué du nb minimal de cations et d’anions pour être stable.
linéaire : 2
triangulaire : 3
tétraédrique : 4
octaédrique : 6
cubique : 8
hexagonale : 12 - Maille élémentaire :
- formule chimique complète et neutre
- correspond au plus petit parallélépipède dans la structure qui contient tous les ions DONC c’est le plus petit nb de molécules de la formule nécessaire
- structure géométrique qui permet de classer tous les minéraux selon 7 systèmes de structures cristallines;
cubique (cube)
quadratique (prisme à base carrée)
orthorhombique (prisme à base rectangle)
monoclinique (prisme à base rectangulaire inclinée)
hexagonale (prisme à base hexagonale)
triclinique (parallélogramme, sans 90*)
rhomboédrique (6 faces en losange) - Polyèdre fondamental
- représentation 3D
- plus petit cristal possible et tangible
- différentes formes par empilement (empilement de la maille)
résumé de la formation d’une roche?
atomes/ions
polyèdre de coordination (1ere
molécule, pas neutre)
maille élémentaire (formule chimique complète et neutre)
polyèdre fondamental (translation 3D de la maille)
cristal (minéral)
roche
Les solutions solides?
- Solution solide interstitielle :
- présence d’un atome étranger
- impureté se glisse à l’intérieur durant la formation
ex : traces de fer dans le quartz - Solution solide de substitution
a) substitution totale (parfaite)
- 2 éléments se substituent l’un l’autre ; rayon ionique semblable, charges identiques
ex : olivines; fayalites Fe2SiO4
b) substitution partielle
- substitue l’un l’autre avec difficulté (dû à la grande différence entre la taille de leur rayon ionique)
- charges identiques
- rayons différents
- modifie un peu l’apparence du minéral
ex : Orthose KAlSi3O8
c) substitution jumelée
- produit par paire pour que la neutralité du minéral soit conservée
- bien que leur rayon ionique soit semblable, la charge des ions qui se substituent n’est pas identique. Il faut donc une double substitution pour rétablir la neutralité du minéral.
ex : albite NaAlSi3O8
Minéraux isomorphes, pseudomorphes et polymorphes
Isomorphes :
- même structure atomique (même forme)
- composition chimique différente
Polymorphes :
- structure atomique différente
- même composition chimique
Pseudomorphes :
- minéral qui remplace un autre tout en gardant la forme du premier
Silicates
- Nésosilicates (nancy) :
- tétraèdres isolés - Sorosilicates (sat) :
- 2 tétraèdres reliés par un sommet - Inosilicates (in) :
- chaine simple ; partage 2 ions d’oxygène
- chaine double ; moitié des tétraèdres partagent 2 ions avec leurs voisins, l’autre moitié en partage 3 - Cyclosilicates (class) :
- tétraèdre forment des anneaux par groupements de 3 4 ou 6. - Phyllosilicates (playing) :
- structure en feuillet
- tétraèdre reliés aux autres par 3 de leurs sommets - Tectosilicates (tennis) :
- structure 3D
- partage 4 ions d’oxygène avec tétraèdre voisins
- tous des oxygènes pontant
Minéraux du quotidien
- Grenat : papier sablé
- Gypse : plâtre
- Calcite : ciment
- Quartz : verre et sable
- Graphite : crayon
