Se você já começou a aprender química, deve ter se deparado com algo chamado a tabela periódica. Ela é um modelo que agrupa todos os elementos químicos conhecidos e suas propriedades. Eles estão organizados em ordem crescente de número atômico (número de prótons). Mas você sabia que existe uma versão dela que é mais utilizada pelos geólogos, geoquímicos e engenheiros de minas? Nos acompanhe nesse artigo, e vejam como agruparam essa “nova” tabela.
A Criação da Tabela Goldsmith
O mineralogista Victor Goldschmidt (1888-1947) concebeu a Classificação de Goldschmidt, que representa uma ferramenta fundamental na geoquímica contemporânea. Esta classificação, organiza os elementos químicos em quatro categorias primárias, denominadas fases: siderófilos, calcófilos, litófilos e atmófilos.
Essa classificação se baseia na regra mineralógica da Tabela Goldsmith, que deriva da regra de fase de Gibbs. Segundo essa regra, o número de fases não pode exceder o número de componentes. Em termos simples, quando aplicamos essa regra ao composto químico Al2SiO5, que pode ocorrer naturalmente como três minerais diferentes (andaluzita, cianita e silimanita), podemos compreender melhor. Com apenas um componente (C = 1), se todos os três minerais coexistirem (P = 3), então F = 0. Isso implica na existência de um ponto triplo no diagrama de fases. Se você deseja aprender mais sobre o processo de polimorfismo mineral, há um artigo disponível.
Classificação:
Os elementos atmófilos, principalmente gases, são encontrados na atmosfera e na hidrosfera, permanecendo principalmente na superfície ou acima dela devido à sua volatilidade. No entanto, a Terra os possui em escassez em comparação com sua abundância solar, devido às perdas atmosféricas durante a formação do planeta. Desta maneira, elas podem ser classificadas como:
- Atmófilos: são os elementos encontrados principalmente no estado gasoso. Devido a sua variação de volatilização, são encontrados tanto na atmosfera quanto na hidrosfera. São também chamados de elementos voláteis e definidos como aqueles que permanecem principalmente na superfície ou acima dela porque ocorrem em estados líquido e/ou gasoso em temperaturas e pressões encontradas na superfície. Como todos os elementos atmófilos são gases ou formam hidretos voláteis, os elementos atmófilos estão fortemente esgotados na Terra como um todo em relação à sua abundância solar, por conta das perdas da atmosfera durante a formação da Terra.
- Calcófilos: são os elementos encontrados no manto terrestre, tais como o cobre, enxofre e selênio. São conhecidos como os metais pobres, ou ainda fora dessa classe os não-metais pesados. Ademais, possuem mais afinidade com as fases sulfetadas do que com o oxigênio, formando assim compostos altamente insolúveis. Incluem: Ag, As, Bi, Cd, Cu, Ga, Ge, Hg, In, Pb , S, Sb, Se, Sn, Te , Tl e Zn. Embora nenhum elemento calcófilo seja de grande abundância na crosta terrestre, os elementos calcófilos constituem a maior parte dos metais comercialmente importantes. Isso ocorre porque, enquanto os elementos litófilos requerem eletrólise com uso intensivo de energia para extração, os calcófilos podem ser facilmente extraídos por redução com coque. Em relação à concentração geoquímica, vale ressaltar que, em casos extremos, ela pode exceder 100.000 vezes a abundância média na crosta terrestre.
- Litófilos: são encontrados principalmente como os elementos mais reativos do bloco “S” e “F” da tabela periódica, entrando também nessa classificação alguns não-metais e metais (bloco “D”) mais reativos. Elementos litófilos – origem do latim “lithos” = rocha e philos = amigo/próximo – são aqueles que permanecem na superfície ou próximos a ela porque se combinam facilmente com o oxigênio, formando compostos que não penetram no núcleo da Terra. Devido à sua forte afinidade pelo oxigênio, os metais litófilos, embora constituam a maior parte dos elementos metálicos da crosta terrestre, nunca estiveram disponíveis como metais livres antes do desenvolvimento de eletrólise.
- Siderófilos: etimologicamente, a palavra vem de sideros=ferro e philos=amigo/próximo, e é uma classe composta pelos elementos de transição externa e interna com alta densidade, tendo grande afinidade geoquímica com o elemento ferro tanto em fase solida quanto fundida, também pode se agregar com Co, P, C, Pt e Au. Sendo elementos mais comuns no núcleo da terra justamente por apresentarem mais afinidade pelo ferro do que pelo oxigênio e enxofre, encontrados também em meteoritos. Estes são de grande valia para o mercado global e para o mundo da mineração, e ficaram conhecidos como metais preciosos.
Há ainda os chamados elementos de rastreamento e sintéticos, que não se encontram na classificação, por não ocorrerem de maneira natural, ou precisar de certas de contorno condições especificas para que ocorram.
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