Ips "Mario Carrara" - Prof.ssa Burgio Lisa - lezione Maggio 2020 - Scienze Integrate

Ips «Mario Carrara» - Prof.ssa Burgio Lisa –
lezione Maggio 2020 – Scienze Integrate

Cominciamo lo studio della parte solida del nostro pianeta, la LITOSFERA, a iniziare
dalla Crosta Terrestre : l’involucro solido più esterno della Terra, il cui spessore è di
appena alcune decine di Km del raggio terrestre, ma , come vedremo, conserva dati e
informazioni su quasi tutta la lunghissima storia del nostro pianeta.

E, soprattutto, qui si svolgono i numerosi processi chimici, fisici e biologici che
regolano le continue trasformazioni del «Sistema integrato Terra».

Cominceremo in particolare dal prendere in esame la natura della crosta terrestre, e
cioè quali siano e che origini abbiano i vari materiali che le costituiscono e che
chiamiamo Minerali e Rocce.

I Minerali sono i costituenti fondamentali delle rocce, i veri «mattoni» da cui risulta
edificato il pianeta.

Se i minerali sono i «mattoni», formati a loro volta dalle varie combinazioni degli
elementi chimici diffusi nell’ Universo, le Rocce sono gli «edifici» a cui i minerali
danno origine e che costituiscono, in definitiva, la struttura della crosta terrestre.

I vulcani portano in superficie grandi quantità di materiali fusi che, raffreddandosi e
divenendo solidi, da miliardi di anni continuano a formare uno dei tipi di rocce più diffuse sulla
superficie del pianeta.
L’analisi di queste rocce mostra che la lava, solidificando, dà origine a vari minerali, in forma di
cristalli, che sono i mattoni di cui è costituita la parte solida della terra.

Dunque i MINERALI rappresentano i costituenti principali delle rocce.

Sono sostanze inorganiche di diverso tipo, solide e con una composizione chimica ben
definita e una struttura cristallina.

Possono essere composti chimici oppure sostanze costituite da elementi puri.
Ogni minerale ha un suo abito cristallino, ovvero i suoi componenti si dispongono in una
cella elementare che si ripete all’infinito.

Per esempio nel Cloruro di Sodio (sale da cucina) gli atomi di Cloro e di Sodio si
dispongono a formare una struttura cubica, che poi si ripete all’infinito fino a quando non
emerge ai nostri occhi nel mondo macroscopico.

A costituire la maggior parte dei minerali concorrono, in pratica, soltanto otto elementi, i quali rappresentano oltre il 98% (in peso)
della crosta terrestre. I due elementi più abbondanti sono il silicio e l'ossigeno, che da soli formano il 74,3% in peso sul totale degli
elementi presenti sulla Terra.
In base alla loro composizione chimica, i minerali vengono classificati in otto gruppi;
 a eccezione degli elementi nativi, il nome degli altri gruppi fa riferimento al tipo di ione negativo (anione) in essi presente :

Elementi nativi. Sono così chiamati i minerali formati da un solo elemento chimico, che in natura si trovano da soli, non combinati
con altri elementi (per esempio, rame, oro, zolfo, diamante e grafite, entrambi formati da carbonio).

Solfuri. In questi minerali lo ione S2− (solfuro) è combinato con diversi ioni positivi; molti minerali di questo gruppo sono importanti
per l'estrazione di metalli: per esempio, la galena, PbS (estrazione di piombo) e la blenda, ZnS (estrazione di zinco).

Alogenuri. Vengono così chiamati i minerali in cui lo ione negativo è rappresentato da un alogeno (elementi del gruppo VII A nella
tavola periodica); comprendono i cloruri (contenenti l'alogeno cloro), tra cui ricordiamo il salgemma, NaCl, il comune sale da
cucina.

Ossidi. In questo gruppo lo ione negativo è rappresentato dall'ossigeno, O2−, combinato con diversi ioni positivi. Essi rappresentano
il gruppo più importante per la produzione di alcuni metalli, tra cui il ferro (estratto dai minerali ematite, Fe2O3, e magnetite,
Fe3O4).

Carbonati. Lo ione (CO3)2−, carbonato, si combina con diversi ioni positivi: alcuni rappresentanti di questo gruppo sono la calcite
(carbonato di calcio, CaCO3) e la dolomite, carbonato doppio di calcio e magnesio, CaMg (CO3)2. I carbonati costituiscono un gruppo
di minerali molto importante, poiché sono i costituenti fondamentali di rocce sedimentarie, calcaree e dolomitiche. La loro
presenza nelle rocce è facilmente riconoscibile con l'acido cloridrico: una goccia di acido cloridrico diluito, lasciato cadere su una
roccia che contiene carbonati, sviluppa effervescenza, poiché si libera il gas anidride carbonica.

Solfati. Contengono lo ione (SO4)2−, solfato, combinato con diversi ioni positivi. Tra essi ricordiamo il gesso (solfato di calcio idrato,
CaSO4 · 2H2O), che si forma per precipitazione chimica a seguito dell'evaporazione dell'acqua in zone di mare chiuso o in laghi
salati.

Fosfati. Gruppo di minerali che contiene lo ione (PO4)3−, fosfato, combinato con diversi ioni positivi. Costituiscono un gruppo di
minerali usati per la produzione di fertilizzanti; il più importante è l'apatite.

Silicati
I silicati da soli rappresentano il 92% in volume della crosta terrestre. In tutti i silicati l'edificio cristallino fondamentale è
rappresentato da un tetraedro (SiO4)4−, con al centro uno ione silicio (Si4+) legato a 4 ioni ossigeno (O2−) posti ai vertici. A seconda
di come i tetraedri sono disposti nel reticolo cristallino, si distinguono nesosilicati, sorosilicati, inosilicati, fillosilicati e tectosilicatI.

Cominciamo lo studio della parte solida del nostro pianeta, la LITOSFERA, a iniziare
dalla Crosta Terrestre : l’involucro solido più esterno della Terra, il cui spessore è di
appena alcune decine di Km del raggio terrestre, ma , come vedremo, conserva dati e
informazioni su quasi tutta la lunghissima storia del nostro pianeta.

E, soprattutto, qui si svolgono i numerosi processi chimici, fisici e biologici che
regolano le continue trasformazioni del «Sistema integrato Terra».

Cominceremo in particolare dal prendere in esame la natura della crosta terrestre, e
cioè quali siano e che origini abbiano i vari materiali che le costituiscono e che
chiamiamo Minerali e Rocce.

I Minerali sono i costituenti fondamentali delle rocce, i veri «mattoni» da cui risulta
edificato il pianeta.

Se i minerali sono i «mattoni», formati a loro volta dalle varie combinazioni degli
elementi chimici diffusi nell’ Universo, le Rocce sono gli «edifici» a cui i minerali
danno origine e che costituiscono, in definitiva, la struttura della crosta terrestre.

https://www.youtube.c
                    om/watch?v=-
                    ECfrVyicik

Ogni alunno
dovrà preparare
un
APPROFONDIME
NTO, in forma
scritta od orale,
su uno di questi
tipi di roccia!

                     https://www.youtube.com/
                     watch?v=0G5FwRIfq8A&t=3
                     9s

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https://www.youtube.com/watch?v=-ECfrVyicik

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