Mineral de sílica

Mineral de sílica, qualquer uma das formas de dióxido de silício (SiO ₂), incluindo quartzo, tridimita, cristobalita, coesita, estishovita, lechatelierita e calcedônia. Vários tipos de minerais de sílica foram produzidos sinteticamente; um é keatita.

Considerações gerais

Os minerais de sílica representam aproximadamente 26% da massa terrestre em peso e perdem apenas para os feldspatos em abundância mineral. A sílica livre ocorre em muitas formas cristalinas com uma composição muito próxima à do dióxido de silício, sendo 46,75% em peso de silício e 53,25% de oxigênio. O quartzo é de longe a forma mais comum. Tridimita, cristobalita e opala mineral sílica mineral são incomuns e sílica vítrea (vítrea), coesita e estishovita foram relatadas em apenas algumas localidades. Várias outras formas foram produzidas em laboratório, mas não foram encontradas na natureza.

Propriedades físicas e químicas

As estruturas cristalográficas dos minerais de sílica, exceto o estishovita, são matrizes tridimensionais de tetraedros vinculados, cada um consistindo em um átomo de silício coordenado por quatro átomos de oxigênio. Os tetraedros são geralmente bastante regulares, e as distâncias das ligações silício-oxigênio são 1,61 ± 0,02 Å. As principais diferenças estão relacionadas à geometria das ligações tetraédricas, que podem causar pequenas distorções nos tetraedros de sílica. A alta pressão força os átomos de silício a coordenarem-se com seis átomos de oxigênio, produzindo octaedros quase regulares na estrutura do stishovita.

Os minerais de sílica quando puros são incolores e transparentes e apresentam brilho vítreo. Eles não são condutores de eletricidade e são diamagnéticos. Todos são duros e fortes e fracassam por fraturas quebradiças sob um estresse imposto.

Algumas propriedades físicas importantes dos minerais de sílica são comparadas na Tabela. Todos, exceto o baixo tridimita e coesito (entre as variedades cristalinas), apresentam simetria relativamente alta. Existe uma relação linear entre os valores de gravidade específicos listados na Tabela e a média aritmética dos índices de refração (medidas da velocidade da luz que é transmitida em diferentes direções cristalográficas) para minerais de sílica compostos por tetraedros ligados. Essa relação não se estende ao stishovita porque não é composta de tetraedros de sílica. A melanoflogita é notável porque plota abaixo da sílica vítrea no gráfico. As gravidades específicas dos minerais de sílica são inferiores às da maioria dos minerais de silicato de cor escura associados a eles na natureza; em geral, as rochas de cor mais clara têm menor gravidade específica por esse motivo. Os minerais de sílica são insolúveis a moderadamente solúveis em ácidos fortes, exceto o ácido fluorídrico, no qual existe uma correlação entre gravidade específica e solubilidade.

Algumas propriedades físicas dos minerais de sílica

Estágio	simetria	Gravidade Específica	dureza
quartzo (alfa-quartzo)	hexagonal; trapezohedral trigonal	2,651	7
quartzo alto (quartzo beta)	hexagonal; trapezohedral hexagonal	2,53 a 600 graus Celsius	7
baixo tridimita	monoclinic?	2,26	7
tridimita alta	ortorrômbico	2,20 a 200 graus Celsius	7?
baixa cristobalita	tetragonal	2,32	6-7
alto cristobalita	isométrico	2,20 a 500 graus Celsius	6-7
keatite	tetragonal	2,50	?
coesite	monoclinic	2,93	7,5
stishovite	tetragonal	4,28	?
sílica vítrea	amorfo	2.203	6
opala	pouco cristalino ou amorfo	1,99-2,05	5½ – 6½