Los minerales y las rocas

Micro-proyecto. 1. La tragedia griega: espejo y espejismo.
Nano-proyectos. 1.1. Una tragedia griega
Micra-proyecto. 1.1.4. Materiales empleados en la construcción de los teatros de
la Antigüedad (greco-latinos)
1.- Elabora un informe sobre los materiales empleados en la construcción de los teatros de la
Antigüedad, diferenciando entre los utilizados en la arquitectura griega y en la romana, indicando la
composición y elaboración de cada uno de ellos.
Teatro Griego
Teatro Romano
2.- Elabora un breve informe de los condicionantes geológicos en la ubicación y morfología de los
teatros de la Antigüedad, diferenciando también entre la arquitectura griega y latina.
MINERALES
1.- Define el concepto de mineral. Para entender mejor el concepto de mineral, analiza cada una de
las características de la definición.
2.- Explica la diferencia entre materia mineral cristalina y amorfa. Pon ejemplos. ¿Qué son los
cristales? ¿Qué es una red cristalina? ¿Cómo es la red cristalina de la halita? Dibújala
Cuarzo
Estructura cristalina
3.- Práctica de laboratorio. Cristalización de sustancias. Formación de cristales
OBJETIVOS: - Familiarizarse con algunos instrumentos de uso frecuente en el laboratorio
- Obtener cristales de algunas sustancias químicas por el método de sobresaturación
- Entender y asimilar algunas características de la materia mineral
- Reproducir en el laboratorio las condiciones que se dan en la Naturaleza para la formación de
ciertos tipos de cristales
FUNDAMENTO TEÓRICO: El proceso de cristalización se produce fundamentalmente en los
líquidos, en los gases y en las disoluciones, y para que se realice son necesarias unas condiciones
ideales de presión y temperatura diferentes para cada sustancia. Es necesario que las moléculas de
las sustancias que cristaliza puedan desplazarse y colocarse en su lugar dentro de la red cristalina y
que la materia en proceso de cristalización permanezca en reposo para evitar que fuerzas externas
impidan a las moléculas ocupar sus posiciones. Los procesos de cristalización más frecuentes en la
naturaleza son:
- La solidificación desde el estado líquido. Este proceso tiene lugar en los materiales originados en
las manifestaciones magmáticas.
- La sublimación desde el estado gaseoso al sólido. En la naturaleza se da en los vapores de origen
magmático.
- Por saturación de una disolución. Cuando por variación de la presión o la temperatura una
disolución queda saturada, el soluto forma cristales. También es muy frecuente por evaporación de
agua; este es el procedimiento que vamos a utilizar en esta práctica.
- Por reacción química. Cuando a una disolución de una determinada sustancia se incorpora otra
que reacciona con ella formando una nueva que no es soluble.
MATERIAL: Trípode, rejilla de amianto, mechero Bunsen, agua destilada, dos vasos de precipitado
(250 ml), dos espátula-cucharas, cloruro sódico, sulfato de cobre, dos varillas de vidrio, dos
cristalizadores, placas de petri.
PROCEDIMIENTO: 1.- Preparar disoluciones de las dos sustancias (sulfato de cobre y cloruro
sódico):
Marca cada vaso de precipitado con el nombre de la sustancia que se va a disolver. Añadir
150 ml de agua destilada en cada vaso de precipitado. Poner en el vaso correspondiente unas tres
cucharadas de cada sustancia (emplear una espátula-cuchara para cada una de ellas con el fin de que
no se pierda la pureza del contenido de los envases originales). Agitar el contenido de cada vaso
empleando una varilla de vidrio para cada uno. Añadir más sustancia hasta que se observe un poso
en el fondo de cada vaso.
2.- Para poder realizar la experiencia en una sola sesión de clase, la mitad de los alumnos
cristalizará una de los dos sustancias y el resto de alumnos, la otra.
Deposita 50 ml de la disolución de cloruro sódico, incolora, en uno de los vasos de
precipitados y otros 50 ml de sulfato de cobre, azul, en el otro vaso. La cantidad de 50 ml está
calculada para realizar la experiencia utilizando como cristalizador una de las dos partes de una
placa de Petri.
3.- Realiza el montaje con el mechero, el trípode y la rejilla, y coloca uno de los vasos. Enciende el
mechero y espera a que la disolución entre en ebullición. Mantén la ebullición hasta que el volumen
de la disolución disminuya hasta la mitad. Espera unos minutos hasta que se enfríe la disolución.
4.- Cuando estén frías las disoluciones deposita el contenido de los vasos en dos cristalizadores
(utilizaremos las placas de Petri).y colócalos en un lugar donde se mantengan las condiciones de
cristalización (pondremos las placas de Petri sobre una mesa que esté situada lejos del paso y de las
corrientes de aire.
5.- En seis u ocho días se habrán conseguido cristales, que en una segunda sesión pueden ser
observados en la lupa binocular. Debéis realizar observaciones de los cristales de la sustancia que
hayáis cristalizado y también de la que hayan cristalizado tus compañeros.
CONCLUSIONES: Anota tus observaciones, completándolas con dibujos.
¿Para qué se deja evaporar la mitad de la disolución?
¿Cuál es la forma geométrica que adquieren los cristales de cloruro sódico y sulfato de cobre?
Construye modelos tridimensionales de los cristales de las sustancias utilizadas con palillos y
plastilina.
Enumera las condiciones necesarias para que se produzca la cristalización
4.- Explica las propiedades físicas de los minerales. Escribe la escala de Mohs
Escala de Mohs
5.- Práctica de laboratorio: Estudio de las propiedades físicas de los minerales
OBJETIVOS: Determinar las principales propiedades físicas de los minerales.
FUNDAMENTO TEÓRICO: Las propiedades físicas más importantes son: color, raya, diafanidad,
brillo, dureza, densidad, exfoliación, fractura y magnetismo.
MATERIAL: Minerales, probeta, placa de porcelana, lupa, imán y balanza.
PROCEDIMIENTO: Realiza las siguientes determinaciones con todos y cada uno de los minerales
que te proporcione el profesor y completa la tabla de conclusiones.
- Determinación del color. Describe el color que presenta el mineral e indica si es homogéneo o si
existen variaciones de color en su superficie.
- Determinación del brillo. Describe el aspecto que presenta la superficie del mineral investigado al
reflejar la luz; para ello, consulta los tipos de brillo que existen en los minerales.
- Determinación de la raya. Determina el color de la raya (color del polvo del mineral) rayándolo
sobre una placa de porcelana porosa y observando el color que aparece sobre la porcelana. El color
del mineral y el color de la raya pueden ser distintos, y esta diferencia de coloración es muy
importante en la identificación del mineral.
- Determinación de la dureza. Estudia la resistencia a ser rayado que ofrece el mineral, en
comparación con los de la escala de Mohs.
Si no dispones de la escala de Mohs completa, puedes utilizar una escala de Mohs
simplificada compuesta por tres minerales muy representativos que están presentes en la mayoría de
las colecciones de minerales: calcita (3), apatito (5) y cuarzo (7). Si utilizas la escala de Mohs
completa podrás determinar la dureza con la precisión de un grado. SI utilizas la escala de Mohs
simplificada, podrás determinar la dureza aproximada del mineral investigado calificándolo como:
- Mineral blando: menor de 3 (rayado por la calcita)
- Mineral de dureza media: entre 3 y 5 (raya a la calcita y es rayado por el apatito)
- Mineral duro: entre 5 y 7 (raya al apatito y es rayado por el cuarzo)
- Mineral muy duro: mayor de 7 (raya al cuarzo)
- Determinación de la diafanidad. Sitúa los minerales delante de una fuente de luz (sol o lámpara),
mira a su través y comprueba si son transparentes, translúcidos u opacos.
- Determinación de la densidad. Obtén una esquirla lo más homogénea posible del mineral
investigado y determina su masa con una balanza y su volumen utilizando una probeta con agua.
Calcula la densidad del mineral en gr/cm3 dividiendo su masa entre su volumen.
- Determinación de la exfoliación y fractura. Para ello utilizaremos la observación y
determinaremos si el mineral se rompería en superficies planas (exfoliación) o no se obtendrían
superficies planas (fractura).
- Determinación del magnetismo. Para ello acercaremos el imán a cada mineral investigado.
CONCLUSIONES: Completa la siguiente tabla.
MINERAL
COLOR
BRILLO
RAYA
DUREZA DIAFANID EXFOLIA/ MAGNETI DENSIDA
AD
FRACTUR
SMO
D
6.- Los minerales contienen elementos químicos empleados como materias primas en la fabricación
de muchos productos. Elabora un informe sobre la importancia y utilidad de los minerales:
minerales de uso industrial y minerales de interés en joyería.
Para que se pueda extraer el elemento químico de interés contenido en un determinado
mineral, este debe hallarse concentrado en una determinada región de la corteza terrestre formando
un yacimiento. Explica cómo se lleva a cabo la explotación de minerales.
LAS ROCAS
1.- Trabajo en grupo. Cada grupo elaborará un mural en cartulina que explique todo el proceso de
formación de la roca correspondiente, que será expuesto al resto de grupos. El mural deberá
contestar una serie de preguntas principales y los datos que consideren importantes el propio grupo.
1º grupo. Las rocas sedimentarias
Definición de roca
¿Cómo es el proceso de formación para este tipo de roca?
Desarrolla la clasificación de las rocas sedimentarias y enumera sus características. Pon ejemplos
2º grupo. Las rocas metamórficas
Definición de roca
Explica qué es el metamorfismo
¿Cómo es el proceso de formación para este tipo de roca? Indica las principales características de
estas rocas.
Elabora una tabla en la que se indiquen las rocas metamórficas más frecuentes y las rocas originales
de las que proceden.
3º grupo. Las rocas magmáticas
Definición de roca
Desarrolla la clasificación de las rocas magmáticas teniendo en cuenta su origen. Pon ejemplos.
Explica las características de las rocas magmáticas.
4º grupo. Las rocas y sus transformaciones.
Definición de roca.
Describe el ciclo de las rocas con ayuda de esquemas y dibujos.
Explotación y utilidad de las rocas
Las rocas sedimentarias
Las rocas metamórficas
Las rocas magmáticas
El ciclo de las rocas. Explotación y utilidad de las rocas
2.- Práctica de laboratorio. Estudio de las rocas.
OBJETIVOS: Aprender a reconocer rocas a partir de algunas de sus características.
FUNDAMENTO TEÓRICO: Repasa en tus fichas la clasificación de los distintos tipos de rocas
(sedimentarias, metamórficas y magmáticas), su origen y formación, y las principales características
por las que podemos diferenciarlas. En general, se observa una mayor cantidad de minerales
cristalizados en las rocas magmáticas y metamórficas que en las sedimentarias.
MATERIAL: colección de rocas y lupa de mano o lupa binocular.
PROCEDIMIENTO: 1. Selecciona de la colección de rocas del laboratorio una serie de ejemplares
representativos de los diferentes tipos de rocas existentes, como por ejemplo:
- Rocas magmáticas: granito, sienita, basalto, pórfido, gabro.
- Rocas metmórficas: mármol, cuarcita, esquisto, micacita, neis.
- Rocas sedimentarias: caliza, conglomerado, arenisca, arcilla, hulla.
2. Escoge el ejemplar que vas a estudiar y anota todos los datos de las observaciones que realices, y
que a continuación te indico, en la tabla de análisis de resultados. Completa la tabla indicando el
nombre de la roca y el tipo al que pertenece.
3. Si puedes observar a simple vista los minerales que constituyen la roca , anota cuales son. Si el
fragmento de roca presenta un aspecto homogéneo y no puedes distinguir más que algunos
cristalitos aislados, debes también tomar nota.
4. En el caso de que puedas distinguir a simple vista los minerales constituyentes, define el color de
los más abundantes e indica también el tamaño de los cristales de los minerales, si están orientados,
si son redondeados, si presentan buena cristalización...
5. En el caso de que no puedas distinguir los minerales a simple vista, describe el color dominante
de la roca, su aspecto, textura, y su dureza (roca muy dura, dura o blanda). Esta actividad es una
buena ocasión para diferenciar tres tipos de texturas que se pueden observar:
- Textura granuda: con minerales muy bien cristalizados en cristales observables a simple vista.
-Textura porfídica: con cristales visibles inmersos en una pasta homogénea de microcristales.
- Textura vítrea: formada por una masa homogénea que incluso puede carecer de microcristales.
ANÁLISIS DE RESULTADOS. Completa la siguiente tabla.
ROCA
TIPO
OBSERVACIONES
3.- Práctica de laboratorio. El ciclo de las rocas
OJETIVO: Entender el ciclo de las rocas a través de una simulación a escala.
MATERIAL: una vela, granos de diferentes materiales y colores (arroz, pipas, pimienta, etc), vaso
de precipitados de 500 ml, mechero Bunsen, rallador, mano de mortero, rejilla, trípode.
PROCEDIMIENTO: rallar la vela en escamas y dejarlas caer, mezcladas con algunos granos, en el
fondo del vaso. Repetir la operación hasta completar una altura de 5-6 cm. Colocar el vaso sobre el
mechero Bunsen y, con la mano del mortero, aplastar la mezcla. Cuando la cera comience a fundir,
apagar el mechero y dejar de presionar.
CONCLUSIONES
- Con respecto al ciclo de las rocas, ¿a qué proceso real representa el rallado de la vela? ¿Y la
acumulación de las escamas en el vaso? ¿y su aplastamiento?
- En la simulación hay dos condiciones que favorecen el metamorfismo, ¿cuáles son? Después de
ejercer presión, ¿cómo se han dispuesto los granos?
- ¿Qué representa el líquido formado al derretirse la cera? ¿Y su solidificación al enfriar?