FMF - Foro de Mineralogía Formativa

[jm]

Hola a todos
Como químico, la forma en la que se escriben las fórmulas de los minerales siempre me ha parecido un tanto "misteriosa". Los químicos intentamos escribir las fórmulas de la forma más sencilla posible, dando al mismo tiempo una descripción lo más completa posible del compuesto.
Sin embargo, en mineralogía es frecuente ver el uso no sólo de paréntesis sino también de corchetes, llaves y barras verticales, elementos que aparecen varias veces en la fórmula, etc. En algunos casos, he deducido que eso es para indicar diferentes estados de oxidación (lo que se indica normalmente con superíndices a la derecha) y sospecho que otras veces es para indicar diferentes posiciones cristalográrficas no equivalentes.
Sin embargo, a pesar de que he intentado buscar las "reglas" para tal forma de escribir las fórmulas no he encontrado nada claro.
Por tanto, ¿podría alguien darme algunas nociones o alguna referencia sobre cómo escribir e interpretar correctamente la formulación de minerales?
Muchas gracias y saludos

[arturo]

Los minerales pueden estar formados por elementos químicos (mercurio nativo sólo por Hg, por ejemplo) o por sus compuestos (halita NaCl, por ejemplo) y cuya composición puede representarse por una fórmula química que es casi siempre idealizada, sintética, o llámala como quieras, ya que la pureza química es prácticamente inexistente al tener todos los individuos minerales trazas de otros elementos ajenos a su formulación. Pero en algunas ocasiones esta fórmula no es fija y puede variar dentro de unos márgenes definidos, como ocurre en los minerales isomorfos por lo que se usa por ejemplo los paréntesis y las comas. Ejemplo: (Fe, Mg) significa que puede haber sustituciones del Fe por el Mg y viceversa en esa especie mineral, como sería el caso del olivino.
No existe la pureza en el reino mineral...
Un abrazo

[Juan de Laureano]

Hola a todos,

os dejo la página de la uned:

https://www.uned.es/cristamine/mineral/quim_mrc.htm
(enlace normalizado por FMF)

Un saludo

[jm]

Hola a todos
Gracias a los que habéis contestado, pero no era eso lo que preguntaba. Hasta ahí llego!
A lo que me refería era a la simbología empleada para escribir las fórmulas. Por ejemplo, ¿por qué encerrar entre paréntesis, corchetes o llaves varias especies cuando no es necesario, al menos si fuera un químico quien escribiera la fórmula? ¿por qué a veces se hace aparecer el mismo elemento con el mismo estado de oxidación varias veces en la fórmula? ¿Quizás para indicar coordinación distinta -por ejemplo octaédrica o tetraédric- o posición cristalográfica no equivalente? ¿Tiene significado el orden en el que aparecen algunas especies separadas por comas cuando éstas pueden estar ocupando sitios equivalentes? Es decir, ¿sería lo mismo (Fe,Mg,Ca)CO3 que (Mg,Ca,Fe)CO3? ¿Qué significa la barra vertical que a veces aparece en las fórmulas, especialmente cuando de aniones se trata? Etc., etc.
Gracias y saludos

[arturo]

Mira sí encuentras lo que buscas en:

https://www.minerant.org/educational.html
(enlace normalizado por FMF)

[mam]

JM: me has hecho un lío.
Para buscar la barra vertical "/" me he ido al "manual de mineralogía de Dana" del año 1978 (¡Dios mío!, ¡qué mayor soy!) y no he encontrado ningún ejemplo de fórmula de mineral que lo contenga.
Si el elemento químico aparce citado con la misma valencia en dos sitios distintos es ocupa diferentes unidades estructurales.
Me he buscado una clorita, de fórmula:
(SI4O10)Mg3(OH)2) Mg3(OH)6.
El Mg que yo recuerde tiene valencia +2 en los dos lados, pero desde luego ocupa posiciones diferentes.
Como la química y la estructura de los silicatos se me borró del disco duro en fecha indeterminada, supongo que en un caso ocupará posiciones en la red tridensional del SIO4 y otro quizá huecos octaédricos. En todo caso distintos.
¡suerte con la alquimia!
Saludos

[nimfiara]

Hola jm, y demás foreros

yo también me planteaba esas preguntas y una vez me explicaron (no sé si acertadamente o no) que el orden en que aparecen los iones es función de su abundancia, es decir, si dentro del parentesis aparece (Ca, Mg, Mn) por ejemplo, nos indica que lo usual es que el cristal presente el catíón calcio, pero que este puede ser sustituido por magnesio (mas usualmente) o manganeso (menos usual que por magnesio), en orden decreciente.

Si por el contrario el orden fuera (Mg, Mn, Ca) pues la fórmula general presentaría el catión magnesio, que puede ser sustituido por cualquiera de los otros dos, siendo lo más usual que se sustituya por manganeso
Todo lo que te venga entre parentesis son los elementos de la mezcla isomorfa

Los corchetes simplemente te indican el grupo anionico

en cuanto a la raya vertical lo que nos indica es que aunque el grupo (generalmente anionico) aparece en la formula, no pertenece a la estructura del cristal, pero que sin embargo se encuentra asociado a él

Por ejemplo, si tenemos un fosfato XX [PO4 I OH] nos indicaría que el grupo hidroxilo no forma parte de la estructura cristalina, pero aparece en el mineral
Esta barra según en que publicación, puede aparecer completamente vertical o bien algo tumbada (/)

He confirmado estos datos en unos apuntes de cristalografía que tengo en casa y también por la red, así que creo que son correctos, de todas formas si alguien lo tiene más claro que lo aporte porfa.

Espero haber ayudado

[Jordi Fabre]

Estupenda explicación de Nimfiara. Algo más de información aquí: https://www.foro-minerales.com/forum/viewtopic.php?t=1994

[mam]

Hola

Buena explicación, aunque aún sigo en parte "lost in translation", hay algunas cosas que no acabo de entender bien y que en mi época de estudiante de química no me enseñaron ¿se enseñan en cristalografía? ¿o geología?.

Las series isomorfas están más o menos claras, cuando los radios y las cargas de los cationes son más o menos similares, puede decirse que todo encaja bien en la red 3D y se van sustituyendo unos por otros según abunden en el medio.

En cuanto al asunto de los corchetes, quizá tengas razón, pero, por ejemplo, en matemáticas, los corchetes se ponen simplemente cuando la cosa se complica y con los paréntesis de toda la vida no das abasto. Quiero imaginar que en química, razonando por analogía, es algo parecido: simplemente son niveles de complejidad.

Con todo, ¿Me puedes proporcionar alguna página web donde pueda encontrar y analizar toda la información que citas?.

Saludos,

[nimfiara]

Hola de nuevo mam, siento no poder aportarte más información al respecto de la que ya he expuesto, si quieres ampliarla sólo tienes que consultar libros de cristalografía. Seguramente puedas encontrar algún monográfico en la red

[jm]

Hola a todos
Rebuscando con "San Google", he encontrado uno de los libros gratuitos de este buscador que se ocupa de esto: IUPAC recommendations 2005.
En éste, he descubierto que el uso de paréntesis, corchetes y llaves es doble. Uno para cuando, como dice Miguel Ángel, no se da abasto. El otro es para indicar la coordinación de la especie: tetraédrica (), octaédrica [] y dodecaédrica {}. Sin embargo aquí no he encontrado lo de la barra vertical, aunque la explicación de Nim tiene sentido y además, viniendo de quien viene, ¡ha de ser cierta! Sin embargo, ¿no será más bien que se emplea para aniones con el mismo significado que la "," para separar cationes cuando éstos admiten un rango de sustitución, y que se prefiere emplear a la "," para evitar complicaciones dado que los aniones suelen llevar subíndices?
De todas formas, seguiré investigando en el asunto, porque hay cosas que no me terminan de cuadrar, y supongo que debe haber algún texto que normalice el uso de toda esta simbología.
Por cierto, en química, cuando cabe la posibilidad de variación de composición la forma de indicarlo es distinta a la que se viene empleando en mineralogía. Por ejemplo, en el caso de la marmatita, en mineralogía pondríamos (Zn,Fe)S, para indicar que, parcialmente, el Zn se sustituye por Fe, pero que éste último nunca llega a ser mayoritario. En química pondríamos Zn(1-x)FexS.
Saludos

[arturo shaw]

Jope, vaya libraco, 370 páginas de gramática química...

Mejor os lo leeis los químicos y nos poneis un resumen. :-)

Mis etiquetas llevan siempre la fórmula (aunque no siempre estoy seguro de que este bien) y eso incluye cosas como Ca2(Mg,Fe2+)5(Si8O22)(OH)2 o como Ca2(Mg,Fe2+)5(Si8O22)(OH)2

Sigo con interés el tema, ánimo.

Saludos

Arturo

[arturo]

Lo que sé, es que en Matemáticas se acostumbran a realizar las operaciones en este orden:
1º Las que están dentro del paréntesis ( );
2º Las que están dentro de corchetes [ ];
3º Y finalmente las que se encuentran entre llaves { }.
Esto porque las llaves engloban a los corchetes y estos a los paréntesis.
Los químicos no sé muy bien como os lo montáis, ya que acostumbráis a tener reacciones precipitadas…
Un abrazo