Obiettivi formativi
1) Fornire gli strumenti concettuali di base sullo stato cristallino, che caratterizza i minerali, per comprenderne la struttura e le
proprietà fisiche e chimiche;
2)Descrivere le caratteristiche fisiche e chimiche e i più significativi fenomeni e trasformazioni che riguardano i minerali;
3)Illustrare le più importanti famiglie di minerali che entrano nella costituzione delle rocce terrestri e dei pianeti e le loro condizioni di
genesi
4) Fornire gli strumenti concettuali su minerali e la società moderna
.
Prerequisiti
Conoscenza dei fondamenti di chimica inorganica, con particolare riferimento alla chimica dello stato solido.
Contenuti dell'insegnamento
La mineralogia studia i minerali che sono i costituenti delle rocce. La mineralogia è propedeutica ai corsi di Scienze Natura e dell'Ambiente e Scienze Geologiche. 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, i minerali come risorsa nella società moderna e cenni sul loro reperimento.
Programma esteso
Programma
Definizione di minerale. Minerali nell'ambiente, risorse e rischi ambientali.
Parte 1. I minerali: come sono costituiti
i principali elementi della crosta terrestre. Raggio ionico e poliedri di coordinazione. Il tetraedro SiO4-. 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 2: Varietà di minerali e processi di formazione dei minerali
Classificazione dei minerali. Identificazione del campione a mano: densità, durezza, colore, stabilità dei minerali. Soluzioni solide.
Parte 3. 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 4: Proprietà chimiche e fisiche: come si riconoscono i minerali
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 ottiche dei minerali, indice di rifrazione, legge di Snell, indicatrice ottica, osservazioni ortoscopiche e conoscopiche.
Bibliografia
vengono distribuite tutte le slide proiettate a lezione sul sito Elly.
Testi di riferimento
Klein Mineralogia, Zanichelli
Dyar D., Guenther M., Mineralogy and optical mineralogy, Mineralogical society of america
Philippot Earth Materials Cambridge University Press
Wenk, Bulhash Mineralogy Cambridge University Press
Metodi didattici
Lezioni frontali. Laboratorio ed Esercitazioni
Modalità verifica apprendimento
E' previsto – di norma – un esame scritto seguito da un esame orale.
L'esame ‘scritto’ prevede un certo numero di quesiti a risposta aperta e/o multipla, riguardanti sia esercizi svolti in classe sia
domande inerenti i contenuti del programma.
Il superamento dello scritto (ottenuto rispondendo correttamente ad almeno metà dei quesiti posti) ammette di fatto lo
studente alla prova orale, che è obbligatoria.
L'esame ‘orale’ verte sull'intero programma svolto. Il superamento della prova orale prevede l'assegnazione di un voto,
espresso in trentesimi.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
4,9,13
