Ficha Técnica

Cristalografia

Os minerais possuem estrutura interna ordenada que é característica dos “sólidos cristalinos”. Quando as condições de crescimento dos minerais são favoráveis, eles podem ser limitados por superfícies planas, lisas e limitantes, denominadas de faces, e assumem formas geométricas regulares usualmente conhecidas como “cristais”. No entanto, o termo “cristal” é usado na Mineralogia para descrever “qualquer sólido com uma estrutura interna ordenada independente de possuir ou não faces externas”. Como o desenvolvimento de faces não é frequente durante o crescimento de cristais, sua ausência não muda as propriedades fundamentais de um cristal, sendo assim, a utilização do termo “cristal” com este sentido é compreensivo. Então, podemos considerar a seguinte definição para cristal:

Cristal é um sólido homogêneo que possui ordem interna tridimensional em toda sua extensão.

O termo “cristalino” é usado para denotar o arranjo ordenado de átomos na estrutura de um cristal. O estudo dos sólidos cristalinos e dos princípios que governam seu crescimento, a forma externa e a estrutura interna é denominado de Cristalografia. Apesar de a Cristalografia ter surgido como um ramo da Mineralogia, hoje ela tornou-se uma ciência a parte relacionada não somente com minerais, mas com todos os materiais cristalinos.

Os cristais dos minerais ou de outras substâncias cristalinas podem ser classificados quanto ao desenvolvimento de faces em:

• Euédricos– cristais que apresentam faces bem formadas ou perfeitas.
• Subédricos– cristais que apresentam faces imperfeitamente desenvolvidas.
• Anédricos– cristais que não apresentam faces.

As substâncias cristalinas podem ser classificadas quanto à natureza cristalina ou cristalinidade em:

• Macrocristalinas– substâncias cuja natureza cristalina é determinada a olho nu, ou seja, sem o auxílio de instrumentos óticos.
• Microcristalinas– substâncias que ocorrem como agregados finamente granulados que sua natureza cristalina somente pode ser determinada com o auxílio de um microscópio.
• Criptocristalinas– substâncias na forma de agregados cristalinos tão finamente divididos que os cristais não podem ser individualizados com microscópio, mas podem ser detectados pela técnica de difração de raios-X.

As substâncias que não apresentam estrutura interna ordenada são denominadas de Substâncias Amorfas. As substâncias amorfas de ocorrência natural recebem a denominação de Mineralóides (opala, obsidiana, garnierita etc).

Instituto Federal de Educação do Pará
Prof. Mário Vasconcelos

Processos de Cristalização dos Minerais

A origem de um mineral está condicionada aos “ingredientes químicos” e às condições físicas (temperatura e pressão) reinantes no seu ambiente de formação. Assim sendo, minerais originados no interior da Terra são geralmente diferentes daqueles formados na sua superfície. Um mineral pode se formar de diferentes maneiras, por exemplo, a partir de uma solução, de um material em estado de fusão ou de um vapor. Os átomos nesses estados de desordem têm uma distribuição aleatória, mas com mudanças de temperatura, pressão e concentração eles podem agrupar se em um arranjo ordenado característico do estado cristalino. O processo de cristalização tem início com a formação de um núcleo, um diminuto cristal que funciona como uma “semente”, ao qual o material vai aderindo, com o consequente crescimento do cristal.

Cristalização a partir de uma Massa em Fusão:

A formação de cristais a partir de uma massa em fusão ocorre durante a formação de minerais das rochas ígneas pelo resfriamento e cristalização do magma de acordo com as temperaturas de cristalização de cada mineral. Quando o magma se resfria, os vários íons são atraídos uns para os outros, formando os núcleos cristalinos dos diferentes minerais e a cristalização progride com a adição de mais íons, nas mesmas proporções, para formar os cristais dos minerais das rochas ígneas. Exemplos: anfibólios, feldspatos, ilmenita, micas, olivina, piroxênios e quartzo.

Cristalização a partir de uma Solução:

Este processo ocorre quando os íons presentes em uma solução atingem o estado de saturação (pela evaporação do solvente e pela diminuição da temperatura e pressão) e precipitam, agrupando-se e constituindo gradualmente sólidos cristalinos, ou seja, cristais dos minerais de rochas sedimentares químicas. Exemplos: aragonita, barita, calcita, dolomitae gipso.

Cristalização a partir de um Vapor:

Trata-se de um processo de cristalização menos comum do que os outros, porém, os princípios que estão na base da cristalização são os mesmos. Os átomos ou moléculas dissociados, mediante o resfriamento do gás, unem-se cada vez mais, até precipitarem e formarem sólidos com estrutura cristalina ordenada.
Exemplos: enxofre, gelo e pirita.

Cristalização a partir de Minerais preexistentes:

Este processo ocorre quando os cristais dos minerais de qualquer tipo de rocha são colocados em condições de pressão e temperatura elevadas e a ação de fluídos quimicamente ativos, em profundidade, diferente das condições em que foram formados, sofre um rearranjo cristalino passando a constituírem cristais maiores ou de diferentes espécies minerais. Este processo é conhecido geologicamente como Metamorfismo e origina os cristais de rochas metamórficas. Exemplos: andaluzita, cianita, clorita, mica e talco.

Instituto Federal de Educação do Pará
Prof. Mário Vasconcelos

Dicas de uso deste mineral em sala de aula!

Explore o uso deste conjunto de minerais em suas aulas nos ensinos fundamental e médio, ao abordar temas como formação do planeta, alterações no relevo, fossilização, formação da crosta terrestre entre outros temas também interessantes.
Componha suas aulas com material didático de excelente e associe-o às habilidades previstas na Base Nacional Comum Curricular!

O que diz a BNCC do Ensino Fundamental?

Em Geografia, na temática “No Mundo do Trabalho”, o uso deste mineral pode ser associado ao desenvolvimento de habilidades como:

• (EF02GE07) Descrever as atividades extrativas (minerais, agropecuárias e industriais) de diferentes lugares, identificando os impactos ambientais.
• (EF03GE05) Identificar alimentos, minerais e outros produtos cultivados e extraídos da natureza, comparando as atividades de trabalho em diferentes lugares.

O que diz a BNCC do Ensino Médio?

Você sabia que a BNCC pressupõe o desenvolvimento de habilidades por meio de experimentação e que podem ser criadas situações de colaboração a partir do uso de laboratório em situações práticas de experimentação?

Em áreas como Ciências da Natureza e Humanas, o uso deste mineral pode ser associado ao desenvolvimento de habilidades tais como:

• (EM13CNT101) Analisar e representar as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões em situações cotidianas e processos produtivos que priorizem o uso racional dos recursos naturais.
• (EM13CNT105) Analisar a ciclagem de elementos químicos no solo, na água, na atmosfera e nos seres vivos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida.
• (EM13CHS302) Analisar e avaliar os impactos econômicos e socioambientais de cadeias produtivas ligadas à exploração de recursos naturais e às atividades agropecuárias em diferentes ambientes e escalas de análise, considerando o modo de vida das populações locais e o compromisso com a sustentabilidade.
• (EM13CHS306) Contextualizar, comparar e avaliar os impactos de diferentes modelos econômicos no uso dos recursos naturais e na promoção da sustentabilidade econômica e socioambiental do planeta.

Assim, suas aulas poderão contar com uma incrível composição: sua experiência docente associada ao uso de materiais pedagógicos especialmente desenvolvidos para aguçar a curiosidade e promover ações investigativas.