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Classe 1 - Nativi

Elements

Con l’eccezione dei gas dell’atmosfera, solo 20 elementi sono stati trovati allo stato nativo.

Questi elementi possono essere divisi in: metalli, semimetalli, non-metalli.

I metalli nativi più comuni, che mostrano strutture molto semplici, formano tre gruppi:

il gruppo dell’oro [oro, argento, rame, piombo];

il gruppo del platino [platino, palladio, iridio, osmio];

il gruppo del ferro [ferro, nickel-ferro].

Altri elementi nativi sono mercurio, tantalio, stagno e zinco.

I semimetalli nativi più importanti sono: arsenico, antimonio, bismuto, selenio e tellurio.

I non-metalli importanti sono zolfo e carbonio nelle due modificazioni: diamante e grafite.

Classe 2 - Solfuri e Solfosali

Sulfides and sulphosalts

I solfuri formano un’importante classe di minerali che includono la maggior parte di minerali utili. Insieme a questi vengono classificati i solfoarseniuri, gli arseniuri e i telluri, minerali simili ai solfuri ma più rari.

La maggior parte dei solfuri è costituita da minerali opachi con colore e striscio caratteristici.

Quelli non opachi, come cinabro, realgar e orpimento hanno indici di rifrazione molto alti e si lasciano attraversare dalla luce solo in sezione sottile.

La formula generale dei solfuri è data da X_mZ_n,in cui X rappresenta gli elementi metallici, Z quello non metallico.

I minerali vengono in genere classificati secondo il rapporto decrescente:

X:Z

X:Z>1:1 -- X:Z=1:1 -- X:Z<1:1 -- X:Z>1:2 -- X:Z<1:2 -

I solfuri possono essere divisi in piccoli gruppi di strutture simili ma è difficile fare generalizzazioni sulle loro strutture.

I più comuni sono: molibdenite MoS₂, pirite FeS₂, calcopirite CuFeS₂, galena PbS, sfalerite ZnS, cinabro HgS, realgar AsS, orpimento As₂S₃, covellite CuS, arsenopirite FeAsS, bornite Cu₅FeS₄, stibnite Sb₂S₃, pirrotite Fe₁₁S₁₂, marcasite FeS₂

Classe 3 - Alogenuri

Halides

Il gruppo chimico degli alogenuri è caratterizzato dalla prevalenza di anioni, Cl^-, Br^-, Fl^- e I^-. Questi anioni hanno raggio ionico grande, hanno una sola carica negativa e sono facilmente polarizzabili.

Quando legano con cationi grandi, facilmente polarizzabili e con piccola carica, entrambi catione ed anione si comportano come corpi sferici quasi perfetti.

L’impacchettamento di queste unità sferiche comporta la formazione di strutture con la più alta simmetria possibile.

I più comuni sono: salgemma NaCl e fluorite CaF₂

Classe 4 - Ossidi

Oxides

Gli ossidi comprendono quei composti naturali in cui l’ossigeno è legato ad uno o più metalli. Sono classificati come ossidi semplici e multipli.

Gli ossidi semplici, composti da un metallo ed un ossigeno, sono di diversi tipi con diverso rapporto M:O (rapporto metallo:ossigeno), come M₂O, MO, M₂O₃

Anche il ghiaccio (H₂O) è un ossido semplice del tipo M₂O in cui l’idrogeno è il catione.

L’ossido più comune, SiO₂, il quarzo ed i polimorfi della silice, possono essere considerati anche un tettosilicato.

Gli ossidi multipli, XY₂O₄, hanno due siti non equivalenti per i cationi metallici, che vanno ad occupare quindi X e Y nella struttura del composto.

Tra gli ossidi ci sono minerali economicamente molto importanti.

I più comuni sono: corindone Al₂O₃, ematite Fe₂O₃, ilmenite FeTiO₃, cuprite Cu₂O, rutilo TiO₂, uraninite UO₂, spinello MgAl₂O₄, cromite FeCr₂O_4, magnetite Fe²⁺Fe³⁺₂O₄

Classe 4 - Idrossidi

Hydroxides

Tutte le strutture di questo gruppo sono caratterizzate dalla presenza dello ione ossidrile (OH)^- o di molecole di H₂O al loro interno. La presenza dei gruppi (OH)^- è la causa di forze di legame più deboli in queste strutture rispetto a quelle degli ossidi.

I più comuni sono: limonite FeO(OH) * nH₂O, goethite FeOOH e manganite MnOOH.

Classe 5 - Carbonati - Nitrati

Carbonates, Nitrates

I complessi anionici (CO₃)^2- dei carbonati sono unità fortemente leganti e non condividono ossigeni tra loro. I gruppi triangolari di carbonati (triangoli equilateri centrati da C⁴⁺, con O^2- ai vertici) sono l’unità fondamentale dei carbonati e sono responsabili delle proprietà peculiari del gruppo.

Sebbene il legame tra il carbonio centrale ed i suoi ossigeni coordinati nel gruppo (CO₃) sia forte, non è forte come il legame covalente che lega il carbonio ai 2 ossigeni presenti nella molecola dell’anidride carbonica (CO₂). Se è presente l’idrogeno come anione il gruppo carbonato diventa instabile ed i legami si rompono per formare CO₂ed acqua, secondo la reazione

2H⁺ + CO₃ => H₂O + CO₂.

Questa equazione è la causa della reazione di effervescenza in acido che è largamente usata nell’identificazione dei carbonati.

I più comuni sono: calcite CaCO₃, aragonite CaCO₃, siderite FeCO₃, rodocrosite MnCO₃, smithsonite ZnCO₃, strontianite SrCO_3,dolomite CaMg[CO₃]_2,malachite Cu₂[(OH)₂|CO₃], azzurrite Cu₃[OH|CO₃]₂.