CLASES MINERALES

 

2 Clase II. Sulfuros, Arseniuros, Sulfosales

2.1 Composición y Propiedades Generales


Pertenecen a esta clase aquellos minerales en cuya composición se encuentra la combinación no oxigenada de metales y no metales con azufre (S), selenio (Se), teluro (Te), arsénico (As) y antimonio (Sb) (rara vez Bi). Para incluir todos estos compuestos, la denominación de la clase debería de ser más amplia, pero se resume como se muestra en el título

El tipo de enlace que presentan estos compuestos es, sobre todo covalente, aunque muchos de ellos poseen un marcado carácter metálico (algunos son casi aleaciones). También existen sulfuros (los más simples) con un cierto carácter iónico. Las leyes de la estequiometría, muchas veces, parecen no cumplirse, pero hay que tener en cuenta que son frecuentes las asociaciones en cadena y los grupos complejos (sulfosales).

La composición química se basa en la fórmula XmAp, donde:

A: S, As, Sb, Se, Te

X: Uno o más metales

El tamaño de A suele ser mayor que el de X. En las siguientes dos tablas pueden observarse los iones que forman parte de estos minerales, así como sus radios iónicos:

ION RADIO (Å) ION RADIO (Å) ION RADIO (Å)
Mn+2 0,8 Zn+2 0,74 Sn+2 1,12
Fe+2 0,76 As+3 0,58 Sn+4 0,71
Fe+3 0,64 As+5 0,47 Sb+3 0,76
Co+2 0,74 Hg+2 1,1 Bi+3 1,2
Ni+2 0,72 Pd+2 0,86 Pt+2 0,96
Cu+1 0,96 Ag+1 1,26 Pb+2 1,2
Cu+2 0,69 Cd+2 0,97 Pb+4 0,84

 

ION: S-2 Se-2 Te-2 As-3 Sb-3
RADIO: 1,34 1,98 2,21 2,22 2,45

El número de especies que forman esta clase es superior a 300, aunque tan sólo 30 pueden considerarse importantes, por encontrarse en grandes cantidades y estar más o menos difundidos. El resto suele poseer un interés muy limitado al coleccionismo o a alguna actividad científica concreta. Entre los sulfuros importantes y que están considerados como menas metálicas, se mencionan los siguientes:

MINERAL MENA
Blenda Zn
Calcosina Cu
Calcopirita Cu
Tetraedrita Cu
Tenantita Cu
Galena Pb
Cinabrio Hg
Molibdenita Mo
Argentita Ag
Pirargirita Ag
Proustita Ag
Mispíquel As
Rejalgar As
Oropimente As
Esmaltina Co y Ni
Cleantita Co y Ni
Skutterudita Co y Ni
Niquelina Ni
Antimonita Sb
Bismutinita Bi
Greenockita Cd

 

La pirita no se utiliza como mena de hierro, pues no se obtiene un metal de buena calidad, sin embargo, se utiliza como materia prima para la obtención del ácido sulfúrico.

Las propiedades físicas de estos minerales pueden resumirse en los puntos siguientes:

Por lo que respecta a sus características químicas, podemos realizar las consideraciones siguientes. Los sulfuros de metales pesados suelen tener un producto de solubilidad muy bajo, por lo cual son muy insolubles. Sin embargo, los sulfuros de elementos alcalinos y alcalino-térreos presentan una gran solubilidad, hasta el punto de que suelen ser higroscópicos. Como regla general, se puede decir que, cuanto más noble sea un metal, más estables e insolubles serán los sulfuros que forme.

Teniendo en cuenta el diagrama de especies del sistema SH2/SH-/S-2, que se muestra en la figura, se puede extraer la conclusión siguiente: Cuanto mayor sea el producto de solubilidad de un sulfuro, mayor será el pH en el que empieza a existir como especie precipitada.

Por lo tanto, los sulfuros muy insolubles se podrán formar a cualquier pH, pero para que se formen los sulfuros más solubles es necesario que el pH sea mayor. Por ejemplo, para precipitar SPb (Kps= 10-28), el pH puede ser bajo (ácido), mientras que para la formación de SMn (Kps= 10-15), es necesario un pH mayor (amoniacal).

Como consecuencia de lo anterior hay ciertos sulfuros que son solubles en ClH (SFe, SCd, SZn, SMn, SNi, SCo). Otros sulfuros sólo se solubilizan si se hace desaparecer del medio al ion S-2, lo cual se consigue oxidándole a azufre con ácido nítrico, caso de los sulfuros de cobre y plata. Los sulfuros de metales muy nobles sólo se pueden disolver en agua regia, donde se combinan las acciones acidificantes con las oxidantes y con la capacidad formadora de complejos.

Como los aniones son grandes, se pueden polarizar fácilmente y los enlaces que se establecen en estos compuestos tienen un carácter homopolar mayor que los correspondientes compuestos oxigenados. Debido a ello, sus propiedades son más parecidas a las de los metales y elementos nativos.

Si se considera la serie de combinaciones de un elemento dado con S, Se y Te, las propiedades metálicas del compuesto aumentan a medida que el anión aumenta de número atómico. Lo mismo ocurre si se comparan los compuestos de la serie As, Sb y Bi. Por ejemplo, la bismutinita tiene un brillo metálico más intenso que la antimonita, mientras que el oropimente es traslúcido y los cristales poseen brillo adamantino.

 


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