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CÁLCULO DE SÍTIOS DE OCUPAÇÃO

CÁLCULO DE SÍTIOS DE OCUPAÇÃO. GM 861 MINERALOGIA. Objetivo:.

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CÁLCULO DE SÍTIOS DE OCUPAÇÃO

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Presentation Transcript

  1. CÁLCULO DE SÍTIOS DE OCUPAÇÃO GM 861 MINERALOGIA Silvia F. de M. Figueirôa

  2. Objetivo: • O cálculo de sítios de ocupação visa obter a “fórmula química real” de um determinado mineral a partir de uma análise química. Ou seja, encontrar a resposta para a seguinte questão: ao obtermos uma análise química geral, expressa em porcentagem de óxidos, como escreveríamos a fórmula química desse mineral? Isto é, quantos átomos/cátions estariam, em média, associados aos átomos de O-2 ? • Antes de tudo, é necessário saber de que tipo de mineral obtivemos a análise química. Silvia F. de M. Figueirôa

  3. Exemplo de uma análise química de um mineral Silvia F. de M. Figueirôa

  4. Trata-se de uma OLIVINA, um ORTOSSILICATO cuja fórmula estrutural expressa-se como Y2ZO4, onde Y é o sítio cristalográfico a ser ocupado por íons de coordenação octaédrica (N.C. 6) e Z é o sítio cristalográfico a ser ocupado por íons de coordenação tetraédrica (N.C. 4). Silvia F. de M. Figueirôa

  5. Então, para respondermos à questão, é necessário recalcular a análise em termos relativos de átomos, ao invés de porcentagens de massas de óxidos. • A tabela seguinte indica, passo a passo (ou “coluna a coluna”) como o cálculo dos sítios de ocupação é efetuado. Silvia F. de M. Figueirôa

  6. Cálculo da fórmula do mineral e sítios de ocupação para uma olivina Silvia F. de M. Figueirôa

  7. Como fazer? • Os resultados da análise química, expressos em % de óxidos, já são conhecidos (transcritos na coluna 1). • O primeiro passo é calcular a quantidade em mols para cada óxido presente, dividindo-se a coluna 1 pela massa molecular respectiva. • Os resultados são escritos na coluna 2. Silvia F. de M. Figueirôa

  8. Cálculo da fórmula do mineral e sítios de ocupação para uma olivina Silvia F. de M. Figueirôa

  9. Como fazer? • Como a coluna 1 contém a quantidade em gramas de cada óxido em 100g de amostra (% em massa), a coluna 2 conterá a quantidade de mols por 100g. • Multiplicando-se cada um dos dados da coluna 2 pelo número de átomos de oxigênio de cada fórmula dos óxidos (2 para SiO2 e 1 para os demais, nesse caso), obtemos o número de mols de O-2 associados a cada óxido. • Esses dados compõem a coluna 3. Silvia F. de M. Figueirôa

  10. Cálculo da fórmula do mineral e sítios de ocupação para uma olivina Silvia F. de M. Figueirôa

  11. Como fazer? • A somatória da coluna 3 indica que 100g de amostra contêm 2,6210 mols de O-2. • Nosso objetivo, no entanto, é calcular o número de cátions associados a 4 mols de oxigênio (lembremos: olivina = Y2ZO4). Para tal, basta multiplicar cada dado da coluna 2 por 4/2,6210 (= 1,5261) e, com isto, obter o número de mols de cada óxido. • Os dados são escritos na coluna 4. Silvia F. de M. Figueirôa

  12. Cálculo da fórmula do mineral e sítios de ocupação para uma olivina Silvia F. de M. Figueirôa

  13. Resultados • Os dados da coluna 4 indicam que: • como a quantidade, no caso do Si+4, está muito próxima de 1,0000, o sítio Z deve conter apenas Si+4; • secundariamente, a soma dos demais dados da coluna 4, que é = 1,998, indica que devem todos integrar o sítio Y (todos esse íons possuem N.C. = 6). Silvia F. de M. Figueirôa

  14. Cálculo da fórmula do mineral e sítios de ocupação para uma olivina Silvia F. de M. Figueirôa

  15. Podemos escrever a fórmula química desta olivina como: (Mg1,638Fe0,350Ca0,006Mn0,005) Si1,001O4 Ela é uma FORSTERITA Silvia F. de M. Figueirôa

  16. Exercício • A Tabela a seguir traz os resultados de uma análise química de um anfibólio [AX2Y5Z8O22(OH)2], onde A é o sítio cristalográfico para N.C.=12, X para N.C.=8, Y para N.C.=6 e Z para N.C.=4. • Faça o cálculo dos sítios de ocupação e forneça a fórmula química “real” do mineral em questão. Silvia F. de M. Figueirôa

  17. Atenção! Para obter a coluna 4, nesse caso, multiplica-se o ‘fator de ajuste’ pela coluna 2 (p/ Si, Fe+2, Mn, Mg, Ca) e pela coluna 2a (p/ Al, Fe+3, Na, K e H2O) Silvia F. de M. Figueirôa

  18. Fórmula do mineral:K0,117 (Na1,825 Ca0,150 ) (Mg2,617 Al1,700 Fe0,610 Fe0,118 Mn0,011 ) (Al0,214 Si7,786) O22 (OH)2,042 Que anfibólio é esse? Glaucofânio Na2 (Mg, Fe+2)3 Al2 Si8O22 (OH, F)2 Silvia F. de M. Figueirôa

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