I. Klasse der Minerale

Minerale, die als Elemente vorkommen, werden als native Elemente bezeichnet und sind in der Natur sehr selten. Es sind etwa zwanzig Minerale bekannt, die zur Klasse der nativen Elemente gehören, und sie machen ungefähr 0,1% der Gesamtmasse der Erdkruste aus. Der Grund für ihr seltenes Vorkommen in der Natur liegt darin, dass die meisten chemischen Elemente leicht Verbindungen bilden.

Die Klasse der nativen Elemente umfasst Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle. Native Metalle bestehen aus dichten Anordnungen von Atomen, die durch metallische Bindungen miteinander verbunden sind. Sie kristallisieren am häufigsten im kubischen oder hexagonalen System und besitzen viele gemeinsame physikalische Eigenschaften wie metallischen Glanz, hohe Dichte sowie gute Wärme- und elektrische Leitfähigkeit. Im Gegensatz zu Metallen sind native Halbmetalle spröde und können nicht verformt werden, aber sie haben metallischen Glanz. Sie kristallisieren im hexagonalen System und zeichnen sich aufgrund ihrer schichtartigen Struktur durch gute Spaltbarkeit aus.

Die Minerale der Gruppe der nativen Nichtmetalle sind zahlenmäßig gering, unterscheiden sich jedoch stark voneinander, und die bekanntesten unter ihnen sind Diamant, Graphit und Schwefel. Diamant und Graphit sind allotropische Modifikationen des gleichen chemischen Elements – Kohlenstoff (C), daher ist die Chemie dieser beiden Minerale identisch. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer inneren Struktur, also in der Anordnung der Kohlenstoffatome. Im Diamant sind die Kohlenstoffatome durch feste kovalente Bindungen mit vier benachbarten Atomen verbunden, die in den Spitzen eines Tetraeders angeordnet sind, während im Graphit jedes Kohlenstoffatom mit drei benachbarten Atomen verbunden ist, die in derselben Ebene angeordnet sind, und Schichten bilden, die schwach miteinander verbunden sind. Folglich unterscheiden sich diese beiden Minerale erheblich in ihren physikalischen Eigenschaften (Form, Farbe, Glanz, Spaltbarkeit und insbesondere Härte).