ID:
502348
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
MINERALOGIA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (01/10/2024 - 16/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L'insegnamento è finalizzato al riconoscimento dei minerali fondamentali che costituiscono le rocce e comprenderene il ruolo nei processi che regolano il nostro pianeta. Acquisire i concetti di base della simmetria nello stato cristallino, con particolare riferimento alla simmetria morfologica. Imparare come si riconosce e si studia un minerale sulla base delle sue proprietà morfologiche, fisiche (principalmente interazioni con la luce e con i raggi X) e cristallochimiche (relazioni tra struttura e legami chimici, isomorfismo, polimorfismo) per poi utilizzare questi concetti per classificare e descrivere i più importanti minerali che costituiscono le rocce.
Prerequisiti
gli studenti devono essere in possesso delle seguenti conoscenze di Chimica generale e inorganica e Fisica: teoria atomica (nuclei e gusci elettronici), pesi atomici e molecolari, valenza e nomenclatura chimica (ossidi, anidridi, acidi, basi, sali), sistema periodico degli elementi, reazioni chimiche, tipi di legame (ionico, covalente, metallico, legame a idrogeno; legami ibridi); stati di aggregazione della materia (solido cristallino e vetroso, liquido, gassoso), passaggi di fase e diagrammi di stato, aspetti energetici e cinetici delle reazioni (energia, entropia, energia libera); proprietà fisiche dei solidi: (durezza, densità, peso specifico); onde elettromagnetiche e caratteristiche di un moto ondulatorio (periodo, frequenza, ampiezza, lunghezza d’onda); natura della luce, sua propagazione, riflessione e rifrazione. Inoltre per quanto riguarda le nozioni di Matematica e geometria gli studenti devono conoscere (a livello corsi scuole secondarie): Equazioni di I° grado, geometria piana e solida, trigonometria.
Metodi didattici
Le lezioni frontali, che consistono in presentazioni in Power Point, spiegazioni alla lavagna e con l’uso di materiale didattico (e.g. software dedicati disponibili gratuitamente per gli studenti), integrate da seminari specifici. Le esercitazioni che riguardano le proiezioni stereografiche di modelli di minerali sono svolte in aula con la guida del docente. Sono inoltre previste lezioni con visite al Museo di Mineralogia e al laboratorio di Diffrazione X.
Verifica Apprendimento
L'esame si svolge in forma scritta. Consiste in 3 domande aperte (max 6 punti per domanda) e 2 esercizi (max 6 punti per esercizio) per ciascun modulo. Il voto finale consiste nella media tra i voti conseguiti nei due moduli. Gli esercizi sono quelli proposti a lezione, in particolare vertono sul riconoscimento di modelli, proiezioni stereografiche della simmetria completa e delle forme semplici, lettura e descrizione di diagrammi di fase, classificazione di rocce e loro descrizione, come da materiale disponibile su Kiro o distribuito a lezione.
Testi
Materiale fornito dal docente.
Testo consigliato: KLEIN C. (2004): Mineralogia Ed. Zanichelli.
CAROBBI: Vol. 1°: Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica (a cura di F. Mazzi e G.P. Bernardini); Vol. 2°: Cristallografia chimica e mineralogia speciale (a cura di C. Cipriani e C. Garavelli). Edizioni USES
DYAR, GUNTER, TASA: Mineralogy and Optical Mineralogy, Mineralogical Society of America
Testo consigliato: KLEIN C. (2004): Mineralogia Ed. Zanichelli.
CAROBBI: Vol. 1°: Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica (a cura di F. Mazzi e G.P. Bernardini); Vol. 2°: Cristallografia chimica e mineralogia speciale (a cura di C. Cipriani e C. Garavelli). Edizioni USES
DYAR, GUNTER, TASA: Mineralogy and Optical Mineralogy, Mineralogical Society of America
Contenuti
Definizione di minerale.
Stato cristallino e stato vetroso.
La simmetria nei cristalli. La traslazione; il reticolo di traslazione e la cella elementare. Gli elementi di simmetria morfologica e le loro combinazioni: gruppi, sistemi e classi cristalline. Indici delle facce di un cristallo, forme semplici e proiezione stereografica.
Elementi di cristallochimica: raggi ionici e poliedri di coordinazione. Isomorfismo e sua interpretazione strutturale. Polimorfismo e campi di stabilità delle fasi.
Proprietà fisiche scalari (densità e peso specifico) e vettoriali (durezza; deformazioni elastiche, clastiche e plastiche; proprietà elettriche e magnetiche) dei minerali. Superfici vettoriali e principio di Neumann.
La diffrazione dei raggi X nel riconoscimento delle fasi cristalline dei minerali; cenni al loro studio strutturale. La legge di Bragg. Il metodo delle polveri e la relativa strumentazione per l’identificazione di fasi minerali con l’aiuto di data base. Cenni sulla diffrattometria a cristallo singolo. Principi di analisi elementare (fondamenti delle tecniche di fluorescenza X e microsonda elettronica).
Mineralogia sistematica: silicati, elementi nativi, alogenuri, solfuri, ossidi, carbonati, solfati e fosfati.
Esercitazioni: Identificazione degli elementi di simmetria di un cristallo mediante l’utilizzo di modelli dei più comuni minerali: riconoscimento del sistema, della classe cristallina, delle forme semplici presenti e costruzione della relativa proiezione stereografica.
Stato cristallino e stato vetroso.
La simmetria nei cristalli. La traslazione; il reticolo di traslazione e la cella elementare. Gli elementi di simmetria morfologica e le loro combinazioni: gruppi, sistemi e classi cristalline. Indici delle facce di un cristallo, forme semplici e proiezione stereografica.
Elementi di cristallochimica: raggi ionici e poliedri di coordinazione. Isomorfismo e sua interpretazione strutturale. Polimorfismo e campi di stabilità delle fasi.
Proprietà fisiche scalari (densità e peso specifico) e vettoriali (durezza; deformazioni elastiche, clastiche e plastiche; proprietà elettriche e magnetiche) dei minerali. Superfici vettoriali e principio di Neumann.
La diffrazione dei raggi X nel riconoscimento delle fasi cristalline dei minerali; cenni al loro studio strutturale. La legge di Bragg. Il metodo delle polveri e la relativa strumentazione per l’identificazione di fasi minerali con l’aiuto di data base. Cenni sulla diffrattometria a cristallo singolo. Principi di analisi elementare (fondamenti delle tecniche di fluorescenza X e microsonda elettronica).
Mineralogia sistematica: silicati, elementi nativi, alogenuri, solfuri, ossidi, carbonati, solfati e fosfati.
Esercitazioni: Identificazione degli elementi di simmetria di un cristallo mediante l’utilizzo di modelli dei più comuni minerali: riconoscimento del sistema, della classe cristallina, delle forme semplici presenti e costruzione della relativa proiezione stereografica.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Per le esercitazioni pratiche è richiesto il seguente materiale: compasso, matite colorate, computer.
Per le lezioni frontali è utile disporre di una tabella periodica degli elementi.
Per le lezioni frontali è utile disporre di una tabella periodica degli elementi.
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3 anni
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