TARBUCK y LUTGENS, Ciencias de la Tierra (8va ed.)

80 CAPÍTULO 3 Materia y mineralesque la mayor parte de las rocas son simplemente agregadosde minerales. Dado que las propiedades de las rocasvienen determinadas en gran medida por la composiciónquímica y la estructura interna de los minerales contenidosen ellas, consideraremos primero esos materiales terrestres.En los capítulos posteriores se considerarán losprincipales tipos de rocas.?A VECES LOS ALUMNOSPREGUNTAN¿Los minerales de los que hemos hablado en claseson los mismos que los que se encuentran en loscomplementos alimenticios?Normalmente no. Desde un punto de vista geológico, un mineraldebe ser un sólido cristalino presente en la naturaleza.Los minerales que se encuentran en los complementos alimenticiosson compuestos inorgánicos fabricados por el hombreque contienen elementos necesarios para sustentar la vida.Estos minerales alimenticios suelen contener elementos queson metales (calcio, potasio, magnesio y hierro) y cantidadesmínimas de una docena de otros elementos, como el cobre,el níquel y el vanadio. Aunque estos dos tipos de «minerales»son diferentes, están relacionados. La fuente de los elementosutilizados para hacer complementos alimenticios son, dehecho, los minerales presentes en la naturaleza en la cortezaterrestre. También debe observarse que las vitaminas soncompuestos orgánicos producidos por organismos vivos, no compuestosinorgánicos, como los minerales.Composición de los mineralesCada uno de los casi 4.000 minerales de la Tierra está exclusivamentedefinido por su composición química y suestructura interna. En otras palabras, cada muestra delmismo mineral contiene los mismos elementos reunidosen un modelo regular y repetitivo. Revisaremos primerolos componentes básicos de los minerales, los elementos, yluego examinaremos cómo los elementos se reúnen paraformar estructuras minerales.En la actualidad se conocen 112 elementos. Deellos, sólo 92 aparecen de forma natural (Figura 3.3). Algunosminerales, como el oro o el azufre, están compuestosexclusivamente de un elemento. Pero la mayoríaconsta de una combinación de dos o más elementos, reunidospara formar un compuesto químicamente estable.Para entender mejor cómo se combinan los elementospara formar moléculas y compuestos, debemos considerarprimero el átomo (a no; tomos cortar), la partemás pequeña de la materia, que conserva todavía las característicasde un elemento. Es esta partícula extremadamentepequeña la que hace la combinación.Estructura atómicaEn la Figura 3.4 se muestran dos modelos simplificadosque ilustran la estructura atómica básica. Obsérvese quelos átomos tienen una región central, denominada núcleo(nucleos nuez pequeña), que contiene protonesmuy densos (partículas con carga eléctrica positiva) yRecuadro 3.1▲El hombre y el medio ambienteHacer cristal a partir de mineralesMuchos objetos cotidianos están fabricadoscon vidrio, entre ellos los cristales delas ventanas, las jarras y las botellas, y laslentes de algunas gafas. El ser humano haestado haciendo vidrio durante al menos2.000 años. En la actualidad, el vidrio sefabrica fundiendo materiales naturales yenfriando el líquido rápidamente, antesde que los átomos tengan tiempo de disponerseen una forma cristalina ordenada.(De esta misma manera se genera elvidrio natural, denominado obsidiana, apartir de la lava.)Es posible producir vidrio a partir devarios materiales, pero el ingrediente principal(75 por ciento) de la mayor partedel cristal producido comercialmente essílice (SiO 2). El mineral cuarzo es la principalfuente de sílice. Debido al elevadopunto de fusión de la sílice, se añadencantidades inferiores de calcita (carbonatocálcico) y cenizas de sosa (carbonatosódico) a la mezcla, reduciendo así la temperaturade fusión y mejorando la maniobrabilidad.En Estados Unidos, el cuarzo de altacalidad (normalmente arenisca de cuarzo)y la calcita (caliza) son muy asequiblesen muchas zonas. El carbonato sódico(cenizas de sosa), por otro lado,procede casi por completo del mineraltrona, que se extrae de manera casi exclusivade la zona de Green River, al suroestede Wyoming. Además de su usoen la fabricación de vidrio, el carbonatosódico (trona) se utiliza para fabricar detergentes,papel e incluso bicarbonatosódico.Los fabricantes pueden modificar laspropiedades del vidrio añadiendo pequeñascantidades de otros ingredientes. Loscolorantes son el sulfuro de hierro (ámbar),el selenio (rosa), el óxido de cobalto(azul) y los óxidos de hierro (verde, amarillo,marrón). La adición de plomo daclaridad y brillo al vidrio y, por tanto, seutiliza en la fabricación de cristalerías finas.La vajilla refractaria, como Pyrex ® ,debe su resistencia al calor al boro, mientrasque el aluminio hace que el vidrioresista la meteorización.