Krzemiany

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Krzemianysole kwasu krzemowego.

Są najliczniejszymi przedstawicielami minerałów:

  • ponad 90% skał tworzących skorupę ziemską to krzemiany (60% stanowią skalenie, 12% kwarc, 15% oliwiny, pirokseny i amfibole, a 3% to miki i inne krzemiany).
  • pozostałe 10% stanowi reszta minerałów – przeważnie tlenki (4%), oraz węglany (3%).

Krzemiany są popularnymi minerałami skałotwórczymi.

W przyrodzie występuje około 500 rodzajów krzemianów, z których 40 to minerały bardzo pospolite. Pozostałe spotykane są rzadko. Krzemiany stanowią około 25% wszystkich znanych rodzajów minerałów.

Budowa[edytuj | edytuj kod]

Czworościan SiO4
Budowa SiO4. Czerwone kulki - atomy tlenu; szara kulka - atom krzemu
Podwójny łańcuch czworościanów SiO4 charakterystyczny dla azbestu

Głównym motywem strukturalnym krzemianów są czworościany zbudowane z krzemu znajdującego się w środku i otoczonego czterema atomami tlenu umieszczonymi na wierzchołkach.

  • We wszystkich krzemianach są stałe grupy krzemotlenowe [SiO4] utworzone przez małe atomy krzemu i duże atomy tlenu. Grupa ta ma silne wiązania, co daje jej dużą stabilność. Owe grupy stanowią zasadniczy składnik budowy krzemianów.
  • Drugą cechą charakterystyczną krzemianów jest możliwość zastępowania w ich sieciach krystalicznych atomów krzemu przez atomy glinu. Takie krzemiany noszą nazwę glinokrzemianów. Glin dzięki swemu promieniowi jonowemu, może zastępować diadochowo krzem w środku czworościanu, a zarazem zachowując się jak kation, łączyć wiązaniami jonowymi tak jak inne metale.

Czworościany utworzone przez grupę [SiO4]mogą łączyć się narożami, mając jeden, dwa, trzy lub cztery wspólne atomy tlenu, zależnie od tego, czy łączą się z jednym, dwoma, trzema czy czterema czworościanami (w taki sposób, że dwie grupy mają wspólny tylko jeden atom tlenu. Powstają w ten sposób łańcuchy, które wiążą kationy metali przez zneutralizowanie ładunków elektrycznych.

Z kolei kationy, w zależności od rozmiarów jonów, mają zdolność wzajemnego zastępowania się, tworząc szeregi izomorficzne.

Złożoność struktur tetraedrycznych zależy głównie od temperatury, w jakiej powstaje minerał. W wysokiej temperaturze tworzą się izolowane czworościany (oliwiny) lub krótkie łańcuchy. W miarę spadku temperatury układ ten komplikuje się, tworząc w końcu trójwymiarowy szkielet (kwarc).

Systematyka krzemianów[edytuj | edytuj kod]

Klasa i typ anionu Stosunek

O : Si

Przykład
Krzemiany wyspowe [SiO4]4- 4,00:1 cyrkon Zr[SiO4]
Krzemiany grupowe [Si2O7]6- 3,50:1 thortveityt Sc2[Si2O7]
Krzemiany pierścieniowe

[Si3O9]6-

[Si4O12]8-

[Si6O18]12-

[Si8O20]8-

[Si12O30]12-

3,00:1

3,00:1

3,00:1

2,50:1

2,50:1

pseudowollastonit Ca3Si3O9

baotyt Ba4(Ti,Nb)8[Cl|Si4O12]

dioptaz Cu6[Si6O18] • 6H2O

ekanit K(Ca,Na)2Th[Si8O20]

merriheuetyt (K,Na)2Fe2(Fe,Mg)3[Si12O30]

Krzemiany łańcuchowe [Si2O6]4- 3,00:1 diopsyd CaMg[Si2O6]
Krzemiany wstęgowe [Si4O11]6- 2,75:1 tremolit Ca2Mg5[Si8O22](OH)2
Krzemiany warstwowe [Si4O10]4- 2,50:1 kaolinit Al4[(OH)8|[Si4O10]
Krzemiany szkieletowe 2:1 kwarc SiO2

ortoklaz K[AlSi3O8]

Przykłady krzemianów[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Podręczny Leksykon Przyrodniczy – Minerały i kamienie szlachetne
  • Atlas mineralogii
  • Leksykon Przyrodniczy – Minerały
  • R. Hochleitner – Minerały i kryształy
  • W. Heflik, L. Natkaniec – Nowak – Minerały Polski

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]