Densidad mineral y gravedad específica: definición y propiedades
Densidad y gravedad específica
¿Alguna vez te ha engañado la pregunta: “¿Qué pesa más, una libra de plumas o una libra de ladrillos?” Bueno, obviamente, tienen el mismo peso. Bueno, ¿qué tal esta pregunta, ‘¿Qué pesa más, un litro de agua o un litro de ladrillos?’ La respuesta a esta pregunta no es tan obvia. Requiere una comprensión de la densidad , la cantidad de masa en un cierto volumen de material.
Como el ladrillo tiene más masa por unidad de volumen, tiene una mayor densidad. A medida que el ladrillo sea más denso, se hundirá en el agua. Los mineralogistas a menudo han utilizado una propiedad similar llamada gravedad específica para describir la densidad de un mineral. La gravedad específica es simplemente una relación entre la masa del mineral y la masa de un volumen igual de agua. Los diferentes minerales tienen diferentes densidades y, por lo tanto, diferentes densidades específicas. Esta lección describirá cómo se utilizan la densidad y la gravedad específica para diferenciar entre minerales.
Densidad mineral
Supongamos que encuentra un espécimen desconocido en su patio trasero. Es un espécimen pesado y quieres saber qué es. Como mineralogista novato, te diriges al laboratorio para medir su densidad. Bueno, ¿qué hacer primero?
Necesita determinar la masa de la muestra, entonces la pesa en una balanza y encuentra que su masa es de 150 gramos. Ahora que ha identificado la masa, debe determinar cuánta agua desplaza la muestra. Afortunadamente, su muestra es lo suficientemente pequeña como para colocarla en un vaso de precipitados con agua calibrada lateralmente. Antes de colocar la muestra en el agua, observe el nivel en 100 mililitros o 100 centímetros cúbicos (cc). Después de colocar la muestra en el agua, nota que el nivel sube a 120 cc; por tanto, se desplazan 20 cc de agua. Este volumen de agua desplazado es igual al volumen de la muestra; por lo tanto, su muestra tiene un volumen de 20 cc.
Ahora está listo para calcular la densidad. Simplemente divida la masa de la muestra por el volumen de agua desplazada. Recuerde, el volumen de agua desplazada es igual al volumen de la muestra.
Entonces, densidad = masa / volumen de agua desplazada. En nuestro caso, densidad = 150 gramos / 20 cc de agua. Densidad = 7,5 gramos / cc.
Al consultar su manual de densidad mineral, verá que la galena, la forma común de plomo, tiene una densidad mineral que oscila entre 7,2 y 7,6. Si bien la densidad no proporciona una identificación definitiva, puede usar otras propiedades para determinar su identidad definitivamente. Por ejemplo, la muestra tiene un brillo metálico, que es característico de la galena.
Gravedad Mineral Específica
Ahora que hemos determinado la densidad de nuestra muestra, es muy fácil determinar su gravedad específica. Recuerde que la gravedad específica es simplemente la relación entre la masa de la muestra y la masa de un volumen igual de agua. La densidad de nuestra muestra es de 7,5 gramos / cc. Nuestra muestra tiene un peso específico de 7.5. Bueno, ¿cómo sabemos esto? Recuerde que la muestra desplazó 20 cc de agua.
Ahora, como hemos aprendido en lecciones anteriores, cada centímetro cúbico, o mililitro de agua, tiene una densidad de 1 gramo / cc; por lo tanto, 20 cc de agua tienen una masa de 20 gramos. Para determinar la gravedad específica de nuestra muestra, simplemente dividimos la masa de la muestra (es decir, 150 gramos) por la masa del mismo volumen de agua, que serían 20 gramos.
Entonces, gravedad específica = 150 gramos de la muestra / 20 gramos de agua. Gravedad específica = 7.5.
Ahora, como las unidades son las mismas en el numerador y en el denominador; es decir, gramos, se anulan entre sí, y esto nos da un valor sin unidades.
Resulta que la mayoría de los minerales formadores de rocas tienen una gravedad específica entre dos y tres. Por ejemplo, el cuarzo tiene una gravedad específica de 2,65. Nuestra muestra en esta discusión, junto con otros minerales metálicos, son más del doble de densos. El oro es más denso, con el oro de 24 quilates en alrededor de 20. El platino tiene una gravedad específica de alrededor de 22. ¡Eso sí que es denso! El grafito, que se usa para hacer mina de lápiz, y el yeso, que se usa para hacer tableros de yeso, son minerales menos densos con una gravedad específica de poco más de dos.
Resumen de la lección
En resumen, la densidad y la gravedad específica son propiedades que se utilizan para ayudar a identificar los minerales. La densidad es una medida de la masa de un cierto volumen de muestra. La gravedad específica es una medida sin unidades y es la relación entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de agua. La mayoría de los minerales formadores de rocas tienen una gravedad específica entre dos y tres; por ejemplo, el cuarzo tiene un peso específico de 2,65. Los minerales metálicos son mucho más densos; por ejemplo, la galena, como hemos hablado en nuestra discusión, tiene una gravedad específica de 7.5 y el platino tiene una gravedad específica de alrededor de 22.
Resultado de aprendizaje
Después de terminar esta lección, debería poder:
- Definir densidad y cómo se relaciona con el peso.
- Comprender cómo la gravedad específica se relaciona con la densidad de los minerales.
- Aprenda a calcular la densidad y la gravedad específica mediante el desplazamiento del agua.
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