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GRUPO DA SILICA

calcedônia opala quartzo tridimita

Este grupo abrange minerais e mineralóides compostos basicamente por SiO2, que é um composto eletricamente neutro e não contém outras unidades estruturais a não ser o tetraedro. Existem pelo menos nove maneiras diferentes de arranjar os tetraedros de modo a compartilhar todos os oxigênios, gerando estrutura contínua e eletricamente neutra. Estes nove modos de arranjo geométrico correspondem aos nove polimorfos conhecidos de SiO2, dos quais alguns são conhecidos apenas como substâncias sintéticas, além de diversas variedades com estrutura cripto a microcristalina.

Cada um destes polimorfos tem sua estrutura interna, morfologia externa características, dimensões de cela e energia reticular características. As variedades de maior temperatura possuem estruturas mais espaçosas e menor energia reticular; portanto, são menos estáveis. Das variedades de baixa pressão (quartzo a e b , tridimita de alta e baixa temperatura e cristobalita de alta e baixa temperatura) é o quartzo que exibe simetria mais baixa e o retículo mais compacto; e a cristobalita que exibe a maior simetria e o retículo mais dilatado. Cada um desses tipos pode transformar-se em outro mediante o rompimento das ligações silício-oxigênio e o re-arranjo dos tetraedros em outro padrão. Essa transformação é relativamente rápida, mas não o suficiente para impedir que cristobalita e tridimita ocorram em equilíbrio metaestável com quartzo a . Já as modificações de temperatura alta e baixa, que diferem umas das outras somente no comprimento ou na direção das ligações unindo os íons de Si e de O, mudam rapidamente de maneira reversível em uma temperatura de inversão aproximadamente constante, podendo repetir-se muitas vezes sem desintegrar a estrutura física do cristal, contudo as mudanças de volume provocadas por estas transformações podem gerar defeitos em peças cerâmicas, tais como trincas e empenamentos, especialmente a passagem do quartzo b para quartzo a.

O efeito do aumento da pressão consiste em elevar todas as temperaturas de inversão e, para qualquer temperatura, favorece a formação do polimorfo que ocupe o menor espaço. A coesita e a stishovita, são as variedades de pressão alta, respectivamente com densidades relativas de 3,01 e 4,35, enquanto a densidade do quartzo é 2,60g/cm3.

©Fábio Braz Machado