Obiettivi formativi
Lo scopo del corso è di fornire le nozioni di base sulle caratteristiche chimiche e fisiche dei minerali e sull'interazione tra minerali ed ambiente.
Prerequisiti
Aver seguito o star seguedo il corso di Chimica
Contenuti dell'insegnamento
La mineralogia studia i minerali che sono i costituenti delle rocce. La mineralogia è propedeutica ai corsi di Scienze geologiche e della Natura e dell'Ambiente in quanto i minerali sono le unità di base per lo studio delle Scienze della terra e a causa delle molteplici interazioni tra i minerali e l’uomo.
Programma esteso
Programma
Definizione di minerale. Minerali nell'ambiente, risorse e rischi ambientali.
Parte 1. I minerali: come sono costituiti
La cristallografia mineralogica: Reticoli bi e tri-dimensionali. Simmetria
traslazionale e sistemi cristallini. Cristallografia morfologica. Leggi
di Stenone e di Hauy. Faccia parametrica ed indici di Miller.
Indicizzazione di facce e spigoli. Elementi di simmetria morfologica
dei cristalli. I 32 gruppi puntuali e le forme compatibili. La
proiezione stereografica: riconoscimento e proiezione degli elementi di
simmetria e determinazione della simmetria puntuale in cristalli
ideali.
Parte 2: Proprietà chimiche e fisiche: come si riconoscono
Proprietà fisiche scalari, vettoriali e tensoriali e relazioni con la simmetria del minerale: esempi su dilatazione termica, compressibilità, velocità della luce nel mezzo, durezza e magnetizzazione. Diffrazione a raggi X e riconoscimento dei minerali: diffrazione per polveri ed interpretazione delle relative diffrazioni.
Proprietà chimiche:i principali elementi della crosta terrestre. Raggio ionico e poliedri di coordinazione. Il tetraedro SiO44-. L’articolazione dei poliedri: le regole di Pauling. Tipi di polimorfismo ed esempi nei minerali.
L’isomorfismo. Diagrammi di stato di interesse mineralogico, ad uno,
due e tre componenti.
Parte 3: I minerali nella natura e nell'ambiente
Mineralogia sistematica: principali caratteristiche strutturali,
chimiche e fisiche delle famiglie di minerali esaminate. Saranno inoltre esaminate la distribuzione dei minerali nell'ambiente e le problematiche di interazione con l'uomo. I minerali della silice. I feldspati: chimismo, ordine- disordine e trasformazioni. I feldspatoidi. Gli inosilicati: anfiboli e pirosseni. I fillosilicati: derivazione delle tipologie strutturali; miche e minerali delle argille. I nesosilicati: olivine e granati. Cenni su epidoti, tormalina, silicati anidri di Al, zircone.
Non silicati: i gruppi CO32-, SO42-, PO43- (carbonati, solfati e fosfati): differenze con i silicati e principali minerali. Gli ossidi: impacchettamenti compatti cubico ed esagonale. Gli spinelli. Cenni sui solfuri. I minerali del mantello.
Bibliografia
Klein C. (2004) Mineralogia, Zanichelli, Bologna
Wenk H.R., Bulakh A. (2004) Minerals , their constitution and origin, Cambridge University press, Cambridge
Metodi didattici
lezioni frontali, con utilizzazione di supporti audiovisivi, esercitazioni su temi di lezione e esercitazione individuale corretta e assistita in fase di preparazione dell'esame
Modalità verifica apprendimento
esame orale, preceduto da proiezione scritta di un modellino di cristallo (proiezione stereografica)
Altre informazioni
la frequenza, sebbene non obbligatoria, è caldamente consigliata.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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