O radical carbonato em presença do íon H+ torna-se instável e decompõe-se, gerando o CO2, uma vez que esta estrutura é mais estável, produzindo a reação de efervescência quando os carbonatos são atacados por ácidos.
Na organização estrutural dos minerais desse grupo quanto o radical carbonato combina com cátions bivalentes em coordenação 6, a estrutura resultante possui geometrias simples, do tipo calcita, onde se alternam as camadas de cátions metálicos e ânions carbonato. A estrutura resultante pode ser comparada a da halita, onde os íons Na são substituídos por Ca e o Cl, pelos grupos carbônicos, comprimida e achatada ao longo de um dos eixos ternários, de modo que as faces fazem entre si ângulos de 74º55', em vez de 90º do cubo. O eixo segundo o qual ocorreu o achatamento é agora o único ternário (eixo cristalográfico C) e está disposto perpendicularmente às camadas que se alternam, de íons de cálcio e de carbonato. Os grupos carbonato achatados, em lugar dos íons esféricos de cloro, reduzem a simetria do sistema isométrico da halita, para o romboédrico da calcita. Cada íon cálcio está coordenado em relação a seis íons oxigênio e cada íon oxigênio está coordenado a dois de cálcio. A clivagem característica do grupo da calcita, semelhantemente à clivagem da halita, é paralela aos planos mais amplamente espaçados de máxima densidade de átomos, mas por causa da redução na simetria pelo achatamento a clivagem é romboédrica em vez de cúbica.
| A ligação C-O é algo covalente, mais forte, que a
ligação dominantemente iônica do radical com os íons metálicos. Dessa forma, as
propriedades dos minerais do grupo da calcita são conferidas basicamente pelos íons
metálicos; assim, a densidade relativa da maior parte dos membros é proporcional ao peso
atômico do cátion, desde que possuam raios iônicos similares, sendo que no caso de
cátions pequenos, como é o caso do Mg em relação ao Ca, resulta em um empacotamento
mais compacto, permitindo, mais do que compensar seu peso atômico menor, resultar no fato
da magnesita ser bem mais densa que a calcita. |
 Figura 1 - Tetraedro do íon carbonato |
C - carbonoO - oxigênio |
Dentro do grupo isoetrutural dos carbonatos
ortorrômbicos (grupo da calcita) ocorrem substituições dos cátions (Ca, Fe, Mn, Mg, Zn
etc.) dentro dos limites impostos por seus tamanhos relativos, produzindo substância
intermediárias entre os compostos, com as propriedades físicas variando
proporcionalmente às quantidades dos íons. Cabe ressaltar que a substituição do Ca na
calcita pelos íons Fe, Mg e Mn não é completa, nem perfeitamente fortuita por causa do
grande tamanho do íon Ca, sendo a substituição do Ca pelo Mg e do Mg pelo Ca
particularmente difícil por causa das grande diferença nos raios (33%). Dessa forma, se
a cristalização de carbonatos a partir de soluções ricas em Ca e Mg tende a não
formar calcita e dolomita e sim cristais estratificados consistindo de camada de íons
carbonato alternando, em primeiro lugar, com uma camada de íons Mg e, depois, com outra
de íons cálcio, tem-se o mineral dolomita, que pode ser considerado um sal duplo. Assim,
a estrutura da dolomita é semelhante à da calcita, com camadas de cátions
perpendiculares ao eixo C alternando com as de íons carbonato, mas, com camadas
alternadamente de Ca e Mg. Disto resulta que na calcita os eixos binários cruzam-se nos
íons carbono do centro do grupo carbonato com camadas idênticas acima e abaixo, enquanto
na dolomita não existem esses eixos binários por causa da falta de equivalência (camada
de Mg acima e Ca embaixo, e vice-versa), reduzindo a simetria a um centro de simetria e um
eixo ternário de roto-inversão (classe romboédrica).
Quando íons carbonatos se unem a íons bivalentes grandes, não permitindo coordenação estável 6, resultam estruturas ortorrômbicas do tipo da aragonita. Nessa estrutura os íons metálicos estão coordenados a nove íons O e cada íon O, coordenado a três íons cálcio. Os cátions metálicos e triângulos C-O dispõem-se em planos perpendiculares ao eixo C, estando os cátions arranjados de maneira similar ao empacotamento hexagonal compacto, o que dá origem a uma simetria pseudo-hexagonal, que se reflete nos ângulos do cristal e na geminação cíclica pseudo-hexagonal, característica de todos os membros do grupo.
Nos carbonatos ortorrômbicos a solução sólida é mais limitada do que nos romboédricos e, a exemplo destes, o Ca e o Ba, respectivamente o menor e o maior íons do grupo ortorrômbico, formam um sal duplo similar à dolomita. Também neste grupo as diferenças das propriedades químicas dos minerais são conferidas pelos cátions; desta forma, a densidade relativa é aproximadamente proporcional à massa dos íons metálicos.
O carbonato de cálcio (CaCO3) cristaliza-se no sistema trigonal e ortorrômbico devido ao fato da relação dos raios iônicos entre o Ca e o O (0,73) estar próxima do limite superior de estabilidade da coordenação 6, que gera estrutura romboédrica (calcita). Desta forma, pressões altas ou a presença de cátions grandes, tais como Ba, Sr, Pb etc., catalisam a desestabilização da coordenação 6 e geram estrutura ortorrômbica (aragonita).
Quando íons carbonatos se unem a íons bivalentes grandes, não permitindo coordenação estável 6, resultam estruturas ortorrômbicas do tipo da aragonita. Nessa estrutura os íons metálicos estão coordenados a nove íons O e cada íon O, coordenado a três íons cálcio. Os cátions metálicos e triângulos C-O dispõem-se em planos perpendiculares ao eixo C, estando os cátions arranjados de maneira similar ao empacotamento hexagonal compacto, o que dá origem a uma simetria pseudo-hexagonal, que se reflete nos ângulos do cristal e na geminação cíclica pseudo-hexagonal, característica de todos os membros do grupo.
Nos carbonatos ortorrômbicos a solução sólida é mais limitada do que nos romboédricos e, a exemplo destes, o Ca e o Ba, respectivamente o menor e o maior íons do grupo ortorrômbico, formam um sal duplo similar à dolomita. Também neste grupo as diferenças das propriedades químicas dos minerais são conferidas pelos cátions; desta forma, a densidade relativa é aproximadamente proporcional à massa dos íons metálicos.
O carbonato de cálcio (CaCO3) cristaliza-se no sistema trigonal e ortorrômbico devido ao fato da relação dos raios iônicos entre o Ca e o O (0,73) estar próxima do limite superior de estabilidade da coordenação 6, que gera estrutura romboédrica (calcita). Desta forma, pressões altas ou a presença de cátions grandes, tais como Ba, Sr, Pb etc., catalisam a desestabilização da coordenação 6 e geram estrutura ortorrômbica (aragonita).
Calcita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Cristais romboédricos de calcita
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Direções ópticas e cristalográficas
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Fórmula
Química - CaCO3 Composição - Carbonato de Cálcio. 53,0% CaO , 44,0% CO2 Cristalografia - Trigonal
Classe - Hexagonal escalenoédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial negativo Hábito - Prismático, romboédrico ou Escalenoédrico Clivagem - Perfeita {10-11}, com ângulo de 74º55' Partição - Ao longo das lamelas de geminação segundo {01-12} Dureza - 3 Densidade relativa - 2,72 Brilho - Vítreo a terroso Cor - Usualmente branco ou incolor, cinza, vermelho, verde , azul e amarelo. Também,
quando impura, castanho a preto Associação - Os cristais de calcita podem incluir quantidades consideráveis
de areias de quartzo (até 60%) e formam o chamado cristal de arenito. Propriedades Diagnósticas - Dureza 3, clivagem perfeita, cor e brilho vítreo. Distingue-se
da dolomita, pela efervecência em HCl e da aragonita por ter menor densidade e clivagem
romboédrica. Ocorrência - É um dos minerais mais comuns e disseminados. Ocorre como massas rochosas
sedimentares enormes e amplamente espalhadas, nas quais é o único mineral preponderante,
sendo o único presente em certos calcários. É um constituinte importante de margas e
pelitos calcários. As rochas calcárias formam-se por processos orgânicos e inorgânicos. No primeiro caso resulta da deposição em fundo marinho, de grandes camadas de material calcário, sob a forma de carapaças e esqueletos de animais marinhos. Uma proporção menor dessas rochas formam-se inorgânicamente pela precipitação direta de carbonato de cálcio em soluções aquosas.
Usos - O emprego mais importante da calcita é na fabricação de cimentos e cal para
argamassa. Também é usado como corretor de pH em solos ácidos.Ankerita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Cristais de ankerita ( róseos ) em rocha
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Direções ópticas e cristalográficas
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Fórmula
Química - Ca(Mg,Fe) (CO3)2 Composição - Carbonato de cálcio e magnésio/Ferro. 27,2% CaO , 5,9% MgO , 20,9% FeO ,
3,4% MnO , 42,5% CO2 Cristalografia - Trigonal
Classe - Romboédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial negativo Hábito - Romboédrico, podendo ser colunar e fibroso Clivagem - Perfeita {10-11}, com ângulo de clivagem de 73º 45' Dureza - 3,0 - 4 Densidade relativa - 2,86 -
2,93 Brilho - vítreo a perláceo Cor - Branco, incolor, verde, amarelo, marrom e rosa na presença de manganês
ou cobalto Associação - Associada a dolomita e calcita, e rochas como calcário, dolomitos e
marga. Propriedades Diagnósticas - Hábito
euedral, pouco reativa em ácido clorídrico, alto índice de refração. Ocorrência - Ocorre
frequentemente em dolomitos, podendo ser encontrada em sedimentos ricos em ferro sob a
forma de veios, concreções e grãos. Pode ocorrer também em rochas metamórficas ricas
em ferro e depósitos minerais de origem hidrotemal. Usos - Pedra de construção e ornamental, fonte de magnésia, processos
básicos de fabricação de aço, entre outros. Aragonita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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| Cristais prismáticos de aragonita |
Direções ópticas e
cristalográficas
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Fórmula
Química - CaCO3 Composição - Carbonato de cálcio, polimorfo da calcita. 56% CaO , 43% CO2
Cristalografia - Ortorrômbico
Classe - Bipiramidal rômbica Propriedades Ópticas - Biaxial negativo Hábito - Piramidal acicular, tabular ou pseudo-hexagonal Clivagem - Imperfeita {010} e {110} Dureza - 3,5 -
4 Densidade relativa - 2,95 Brilho - Vítreo Cor - Incolor, branco, amarelo-pálido e colorida variavelmente. Transparente a
translúcida Associação - Em fontes termais, está associado a camadas de gipso e
depósitos de minério de ferro, onde podem ocorrer as formas que se assemelham a coral,
chamadas de flor do ferro. Propriedades Diagnósticas - Distingue-se da calcita por sua densidade relativa mais elevada e
pela ausência de clivagem romboédrica. Ocorrência - É menos estável do que a calcita e muito menos comum. Forma-se
dentro de uma estreita faixa de condições fisico-químicas, representada por baixas
temperaturas, perto dos depósitos superficiais na presença de cátions grandes e em
ambientes de alta pressão. Usos - Fabricação de cimentos, corretor de pH em solos ácidos.Azurita
| Fórmula Química - Cu3(CO3)2(OH)2
Composição - Carbonato básico de cobre 69,2% CuO
, 25,6% CO2 , 5,2% H2O
Cristalografia - Monoclínico
Classe - Prismática Propriedades Ópticas - Biaxial
positivo |
Foto do Mineral 
Azurita, em azul, associado a
malaquita (verde)
|
Hábito - Complexo, podendo apresentar
grupos esféricos e radiados
Clivagem - Ausente Dureza - 3,5 -
4
Densidade
relativa - 3,77 Brilho - Vítreo Cor - Azul-celeste intenso Associação - Associado a azurita, cuprita, cobre nativo óxidos de ferro e vários
sulfetos de cobre e de ferro. Propriedades Diagnósticas - Cor,
efervecêmcia em ácido clorídrico. Ocorrência - Minério de cobre supérgeno. Encontrado em porções oxidadas dos filões
de cobre. pode ocorrer também nos veios de cobre; que penetram em calcários. Usos - Minério de cobre de menor
importância..Cerussita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Cristais tabulares de cerussita
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Direções ópticas e cristalográficas
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Fórmula Química - PbCO3 Composição - Carbonato de Chumbo. 83,5% PbO , 16,5% CO2
Cristalografia - Ortorrômbico
Classe - Bipiramidal rômbica Propriedades Ópticas - Biaxial
negativo Hábito - Variado, podendo ser tabular Clivagem - Boa {110} Dureza - 3 -
3,5 Densidade relativa - 6,55 Brilho - Adamantino Cor - Incolor, branco ou cinzento Associação - Associada a galena,
esfalerita e a vários minerais secundários, tais como anglesita, piromorfita,
smithsonita e limonita. Propriedades Diagnósticas - Densidade
relativa elevada, cor branca e brilho adamantino. A forma cristalina e a efervecência no
ácido nítrico a quente servem para distingui-la da anglesita. Ocorrência - É um minério de chumbo supérgeno, importante e amplamente
disseminado, formado pela ação das águas carbonatadas sobre a galena, na zona superior
dos veios de chumbo. Usos - Importante mineral de
minério de chumbo.Dolomita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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| Cristal de dolomita (centro), envolto por quartzo |
Direções ópticas e cristalográficas
|
Fórmula
Química - CaMg (CO3)2 Composição - Carbonato de cálcio e magnésio. 30,4% CaO , 21,7% MgO , 47,7% CO2 Cristalografia - Trigonal
Classe - Romboédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial negativo Hábito - Romboédrico Clivagem - Perfeita {10-11}, com ângulo de clivagem de 73º 45' Dureza - 3,0 - 4 Densidade relativa - 2,85 Brilho - vítreo a nacarado Cor - Róseo, podendo ser incolor, branco, cinzento, verde, castanho e preto Associação - Pode ocorrer com
nitratos, calcita e aragonita. Propriedades Diagnósticas - A
variedade cristalizada distingue-se por seus
cristais romboédricos curvos e, usualmente por sua cor rósa-carne. A variedade rochosa
maciça distingue-se do calcário por sua reação menos intensa com o ácido clorídrico.
Ocorrência - Ocorre
principalmente sob a forma de calcário
dolomítico ou mármore dolomítico em porções rochosas extensas, possivelmente formado
a partir de calcários pela substitução do cálcio pelo magnésio. Ocorre também como
mineral de filão, em veios de zinco ou chumbo em calcários. Usos - Pedra de construção e ornamental, corretivo de solos ácidos, fonte de
magnésia, usada preparação de revestimentos refratários de conversores, nos processos
básicos de fabricação de aço, entre outros.Estroncianita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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| Cristais aciculares de estroncianita |
Direções ópticas e
cristalográficas
|
Fórmula Química - SrCO3 Composição - Carbonato de Estrôncio. 70,2% SrO , 29,8% CO2 Cristalografia - Ortorrômbico
Classe - Bipiramidal rômbica Propriedades Ópticas - Biaxial negativo Hábito
- Acicular, radial, colunar, fibrosa ou granular Clivagem - Boa {110}, com geminação frequente segundo {110} Dureza - 3,5 -
4 Densidade relativa - 3,7 Brilho - Vítreo Cor - Branco, cinzento, amarelo e
verde Associação - Associado a barita,
celestita e calcita. Propriedades Diagnósticas - Densidade
relativa elevada e efervecência em ácido clorídrico. Pode ser distinguida da witherita
e da aragonita pelo ensaio da chama, e da celestita por sua clivagem menos perfeita e
efervecência no ácido. Ocorrência - É um mineral
hidrotermal encontrado em filões ou margas. Menos
frequentemente ocorre em rochas ígneas ou como mineral de ganga nos veios de
sulfetos. Usos - Fonte de estrôncio, o qual
é usado na pirotecnia, em chamas vermelhas, foguetes militares, na separação do açucar
existente nos melaços e em vários compostos de estrôncio.Magnesita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Foto do mineral mostrando coloração
avermelhada
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Direções ópticas e cristalográficas
|
Fórmula
Química - MgCO3 Composição - Carbonato de Magnésio. 47,8% MgO , 52,2% CO2 Cristalografia - Hexagonal
Classe - Escalenoédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial negativo Hábito - Criptocristalino, terosso, compacto, e em massas granulares Clivagem - Perfeita {10-10}, com
ângulo de 72º 36' Dureza - 3,5 - 4,5 Densidade relativa - 2,9 -
3,1 Brilho - Vítreo Cor - Branco, cinzento,
avermelhado, amarelo e castanho Associação - Associada a serpentina, talco ou rochas dolomíticas. Propriedades Diagnósticas - As
variedades susceptíveis a clivagem distinguem-se da dolomita apenas por sua densidade
relativa mais elevada e pela ausência de cálcio abundante. A variedade maciça e branca,
assemelha-se a calcedônia impura, distinguindo-se dela por sua dureza inferior. Ocorrência - Comum em veios e
massas irregulares, criptocristalinas, derivada da alteração da serpentina através da
ação de águas contendo ácido carbônico. A
variedade cristalina, com clivagem, em rochas metamórficas está associada a talco xistos
e mica xistos. Usos - A magnesita calcinada é usada na fabricação de tijolos para revestimento de
fornalhas. Também é fonte de magnésia para produtos químicos industriais.Malaquita
| Foto do Mineral | Variedades |
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Malaquita com hábito botroídal
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Fórmula
Química - Cu2CO3(OH) Composição - Carbonato básico de cobre. 71,9% CuO , 19,9% CO2 ,
8,2% H2O Cristalografia - Monoclínico
Classe - Prismática Propriedades Ópticas - Biaxial positivo Hábito - Botroídal, fibroso Clivagem - Perfeita {001} Dureza - 3,0 -
4 Densidade relativa - 3,7 - 4,1 Brilho - Entre adamantino e vítreo Cor - Verde brilhante Associação - Associada a azurita, cuprita, cobre nativo óxidos de ferro e
vários sulfetos de cobre e de ferro. Propriedades Diagnósticas - Cor verde brilhante, e formas botroídais, e por sua
efervecência em HCl. Ocorrência - Minério de cobre supérgeno. Encontrado em porções oxidadas
dos filões de cobre. Pode ocorrer também nos veios de cobre que penetram em calcários. Usos - Minério de cobre.Rodocrosita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Rodocrosita com hábito globular
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Direções ópticas e cristalográficas
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Fórmula
Química - MnCO3 Composição - Carbonato de manganês. 61,7% MnO , 38,3% CO2 Cristalografia - Trigonal
Classe - Hexagonal escalenoédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial negativo Hábito - Granular a compacta Clivagem - Perfeita, romboédrica {10-11} Dureza - 3,5 -
4 Densidade relativa - 3,5 - 3,6 Brilho - Vítreo Cor - Rósea a castanho-escuro. Associação - Associada a prata,
chumbo, cobre e outros minerais de manganês. Propriedades Diagnósticas - Coloração
rósea e clivagem romboédrica. Distingue-se da rodonita por sua dureza menor. Ocorrência - É um mineral
relativamente raro, ocorrendo em veios. Usos - Minério de manganês de
pouca importância.Siderita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Cristais transparentes de siderita
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Direções ópticas e cristalográficas
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Fórmula
Química - FeCO3 Composição - Carbonato de ferro. 62,1% FeO , 37,9% CO2 Cristalografia - Trigonal
Classe - Hexagonal escalenoédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial
negativo Hábito - Globular, granular,
compacta, terrosa Clivagem - Romboédrica perfeita {1011} Dureza - 3,5 - 4 Densidade relativa - 3,7 - 3,9 Brilho - Vítreo Cor - Castanho-claro a escuro Associação - Associada a óxidos, hidróxidos e silicatos. Propriedades Diagnósticas - Distingue-se
dos outros carbonatos por sua cor e densidade relativa alta e da esfalerita por sua
clivagem romboédrica. Ocorrência - Frequentemente sob a forma de minério de ferro argiloso, impuro
por estar misturada com materiais argilosos, em camadas negras, contaminado por material
carbonoso. Pode ocorrer também como finos grãos em rochas sedimentares.
Usos - Minério de ferro.Smithsonita
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Fórmula Química - ZnCO3 Composição - Carbonato de zinco.
64,8% ZnO, 35,2% CO2 Cristalografia - Trigonal
Classe - Hexagona escalenoédrica Propriedades Ópticas - Uniaxial negativo Hábito - Reniforme, botriodal,
granular, puverulento |
Foto do Mineral |
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Cristal romboédrico de smithsonita
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Clivagem
- Romboédrica perfeita {1011} Dureza - 5 Densidade relativa - 4,1 - 4,5 Brilho - Vítreo Cor - Usualmente castanho-sujo,
podende ser incolor branca, vermelha, amarela, azul e rósea Associação - Associado a esfalerita, galena, hemimorfita, cerussita, calcita e
limonita. Propriedades Diagnósticas - Efervecência
nos ácidos, ensaios para o zinco, dureza, elevada densidade relativa para um carbonato. Ocorrência - É um minério de zinco de origem supérgena, encontrado em
depósitos de zinco existentes em rochas calcárias. Usos - Utilizado para fins de
ornamentação.Trona
| Fórmula Química - Na3H(CO3).2H2O
Composição - 41.13 % Na2O
19.93 % H2O 38.94 % CO2 Cristalografia - Monoclínico
Classe - Prismático Propriedades Ópticas - Biaxial positivo ou negativo Hábito - Fibroso,
colunar ou maciço |
Foto do Mineral |
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Cristais de trona
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Clivagem - Perfeita em [100] e distinta em [111] e [001] Dureza - 2,5 Densidade relativa - 2,11
- 2,17 Brilho - Vítreo ou sem brilho Cor - Cinzento ou
amarelado Associação - Pode
estar associada a minerais salinos como halita e anidrita. Propriedades Diagnósticas - Cor, hábito, baixa densidade e dureza. Ocorrência - Ocorre em depósitos lacustres salgados, como resíduo salino. Usos - Mineral de
minério de sódio.Whitherita
| Foto do Mineral | Forma Cristalográfica |
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Mineral witherita com cor acinzentada
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Direções ópticas e cristalográficas
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Fórmula
Química - BaCO3 Composição - Carbonato de bário. 77,7% BaO , 22,3% CO2 Cristalografia - Ortorrômbico
Classe - Bipiramidal rômbica Propriedades Ópticas - Biaxial
negativo Hábito - Variado, muitas vezes tabular paralelamente a {010} Clivagem - Clivagem boa {110} Dureza - 3 -
3,5 Densidade relativa - 4,2 - 4,3 Brilho - Não metálico, adamantino Cor - Incolor, branco ou cinzento Associação - Frequentemente associada a galena e barita. Propriedades Diagnósticas - Densidade
relativa e efervescência em ácido. Ocorrência - É um mineral relativamente raro, encontrado em veios, associadoa
galena. Usos - Fonte de menor importância
de bário.
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