Home › De meertalige Index van het Archief › Silicaat

Silicaat

Voor kunstmatige intelligentie androids van de jaren '90 wetenschaps fictie reeks Ruimte: Hierboven en verder, zie Silicaat (AI)

A silicaat is samenstelling bevatten anion waarin centraal één of meer silicium de atomen worden omringd door elektronegatief ligands. Deze definitie is algemeen genoeg om soorten zoals hexafluorosilicate („fluorosilicate“) te omvatten, [SiF₆]²⁻, maar de silicaatsoorten dat het vaakst wordt ontmoet bestaan uit silicium met zuurstof als ligand. De anionen van het silicaat, met een negatieve netto elektrolast, moeten hebben dat last evenwichtig door andere kationen om een elektrisch neutrale samenstelling te maken.

Kiezelzuur, of silicium dioxyde, SiO₂, soms wordt beschouwd als een silicaat, hoewel het het speciale geval zonder negatieve last en geen behoefte aan tegen-ionen is. Het kiezelzuur wordt gevonden in aard als mineraal kwarts, en zijn polymorphs.

In de overgrote meerderheid van silicaten, het omvatten silicaat mineralen, toont het atoom van Si viervlakkig coördinatie door 4 oxygens. In verschillend mineralen tetrahedra toont verschillende graden van polymerisatie: zij komen afzonderlijk voor, sloten zich aan samen in paren, in grotere eindige clusters met inbegrip van ringen, in kettingen, bij dubbele kettingen, bladen, en driedimensioneel kader. De mineralen zijn geclassificeerd in groepen die op deze anionstructuren worden gebaseerd; een lijst wordt hieronder gegeven.

Het silicium kan goedkeuren achtvlakkig coördinatie door 6 oxygens bij zeer hoge druk, zoals in dicht stishovite polymorph van kiezelzuur dat wordt gevonden in lagere mantel van de Aarde, en die ook door schok tijdens wordt gevormd meteoriet effecten. Het gebrek aan ruimte rond de zuurstofatomen maakt deze coördinatie voor Si zeer bij normale druk zeldzaam, maar het is gekend in het hexahydroxysilicateanion, [Si (OH)₆]²⁻, zoals gevonden in het mineraal thaumasite.

De rots van het silicaat

In de geologie en astronomie, de termijn silicaat wordt gebruikt om types van aan te duiden rots dat hoofdzakelijk uit bestaat silicaat mineralen. Dergelijke rotsen omvatten een brede waaier van stollings, metamorfose en sedimentair types. De meesten van De mantel van de aarde en korst worden samengesteld uit silicaatrotsen. Het zelfde is waar van Maan en rotsachtige andere planeten.

Voor Aarde, komt een grote verscheidenheid van silicaatmineralen in een nog bredere waaier van combinaties als resultaat van de processen voor die vormen en de korst herwerken. Deze processen omvatten gedeeltelijk het smelten, kristallisatie, opdeling, metamorfie, verwering en diagenesis. Het leven de dingen dragen ook tot de silicaatcyclus bij dichtbij de oppervlakte van de Aarde. Een type van plankton gekend als diatomeeën construeer hun exoskeletons, gekend als tests, van kiezelzuur. De tests van dode diatomeeën zijn een belangrijke constituent van diepe oceaan sediment

De silicaten zijn waargenomen in ruimte, rond geëvolueerder sterren en planetarische nebulae zoals NGC 6302. Zij worden gevonden in zowel amorfe vorm als kristallijne vorm, niettemin de waaier van types die zijn gevonden veel kleiner is dan die gevonden ter wereld.

Mineralogie

Hoofd artikel: De mineralen van het silicaat

Mineralogisch, silicaat mineralen zijn verdeeld volgens structuur van hun silicaatanion in de volgende groepen:

• Nesosilicates (eenzame tetrageder) - [SiO₄]⁴⁻, b.v. olivine.
• Sorosilicates (dubbele tetrahedra) - [Si₂O₇]⁶⁻, b.v. epidote.
• Cyclosilicates (ringen) - [Si_nO_3n]²ⁿ⁻, b.v. tourmaline groep.
• Inosilicates (enige ketting) - [Si_nO_3n]²ⁿ⁻, b.v. pyroxeen groep.
• Inosilicates (dubbele ketting) - [Si_4nO_11n]⁶ⁿ⁻, b.v. amfibool groep.
• Phyllosilicates (bladen) - [Si_2nO_5n]²ⁿ⁻, b.v. mica en klei.
• Tectosilicates (3D kader) - [Al_xSi_yO_{2 (x+y)}]^x−, b.v. kwarts, veldspaat, zeoliet.

Merk op dat tectosilicates extra kationen kan slechts hebben als enkele silicium door een laag-lastenkation zoals wordt vervangen aluminium, om een negatieve last globaal te geven. Deze substitutie kan ook in andere types van silicaat plaatsvinden.

Sommige zeldzame mineralen hebben meer dan één type van anion dat in hun kristalstructuren coëxisteert, of complex-gevormde anionen die hierboven tussen de eenvoudige types midden zijn.