мини|200п|Основна структура (орто-)силикатних оксоанјона (-{SiO4−4}-)
Силикати су соли силикатне киселине. Силикат је хемијско једињење које садржи анјонски силикатни јон. Највећи број силиката су оксиди, мада се у ову класу једињења убрајају и хексафлуоросиликати ([-{SiF}-6]2−) и други анјони. Они су најбројнија група минерала.
Највећи број стена изграђен је од силиката. У свим силикатима се јављају стабилне групе силицијум оксида (-{SiO}-4) које граде мали јони силицијума и велики јони кисеоника. Друга карактеристична особина силиката је могућност замене у кристалној решетки јона силицијума јоном алуминијума. Такви силикати носе назив алуминосиликати. Основни састојци силиката су: кисеоник, силицијум, алуминијум, гвожђе, калцијум, магнезијум, натријум и калијум. У силикатима се могу јавити и литијум, берилијум, баријум и манган. Често се у силикатима јавља и вода, некада и водоник. У састав неких силиката улази велики број елемената тако да је њихов састав често веома сложен.
Под појмом ортосиликат подразумијева се анјон -{SiO}-44− и његова једињења. У сродству са ортосиликатима је и породица анјона (и њихових једињења) са хемијском формулом -{[SiO2+n]2n−}-. Важни чланови ове породице су циклични и једноланчани силикати-{ {[SiO3]2−}n}- те силикати који граде једињења типа-{ {[SiO2.5]−}n}-.
Силикати сачињавају већи део Земљине коре, као и других терестријалних планета, каменитих сателита и астероида. Песак, портландски цемент и хиљаде других минерала су примери силиката. Силикатна једињења, укључујући и минерале, састоје се од силикатних анјона чији набоји су балансирани различитим катјонима. Може постојати изузетно велики број силикатних анјона, а сваки од њих може градити спојеве са многим различитим катјонима. Стога је класа ових једињења веома велика. Минерали и синтетички материјали такође спадају у ову класу.
Структурни принципи
Код огромне већине силиката, укључујући и силикатне минерале, атом -{Si}- заузима тетраедарску форму, а окружен је са четири центра кисеоника. У таквим структурама, хемијске везе према силицијуму следе правило октета. Такви тетраедри понекад се јављају као изоловани -{SiO}-44− центри, али је далеко најчешћи случај да су тетраедри везани заједно на различите начине попут парова (-{Si2O76−}-) или прстенова (-{Si6O1812−}-). Обично су силикатни анјони ланци, двоструки ланци, слојеви и тродимензионални оквири. Све те врсте имају врло слабу растворљивост у води при нормалним условима.
Распрострањеност у растворима
Силикати су врло добро проучени и описани у чврстом стању, али су знатно мање познати у растворима. Анјон -{SiO}-44− је конјугована база силикатне киселине -{Si(OH)4}-,R. K. Iler, The Chemistry of Silica, Wiley, New York, 1979. а обоје су врло слабо постојани као и сви њихови међупроизводи. Због тога раствори силиката су обично проучавани као смеше кондензованих и делимично протонованих силикатних кластера. Природа растворљивих силиката неопходна је за разумевање биоминерализације и синтезе алуминосиликата, као важних индустријских катализатора попут зеолита.
Иако је тетраедар уобичајен облик координацијске геометрије за једињења силицијума, врло добро је познато да силицијум такође усваја и више координацијске бројеве. Добро познати пример виших координацијских бројева је хексафлуоросиликат (-{SiF62−}-).. John Wiley and Sons, Inc., New York, 7th edition., Tucson.The New Zealand Institute of Chemistry (NZIC) - Hydrofluorosilic acid and water fluoridation . Октаедарска координација са шест центара кисеоника је такође доказана. При врло високом притиску, чак и -{SiO2}- усваја ову геометрију у минералу стисховиту, густој полиморфној силици пронађеној је у доњем плашту Земље. Ова структура такође настаје „стресом” (шоком) стена проузрокованим на пример ударом метеорита. Октаедарски -{Si}- у облику хексахидросиликата (-{[Si(OH)6]2−}-) доказан је у минералу таумаситу, доста ретком у природи, али се понекад може запазити међу другим калцијум-силикатним хидратима вештачки насталим у цементу и бетону који су изложени нападима снажних сулфата.
Врсте силиката
групни силикати ланчани силикати острвски силикати прстенасти силикати просторни силикати слојевити силикати
Минерали силикати
У геологији и астрономији, појам силикат се користи за означавање врсте стена која се састоји претежно од силикатних минерала. На Земљи, јавља се веома велики број силикатних минерала чак и у ширем распону комбинација као резултат процеса који граде и мењају њену кору. Ти процеси обухватају делимично топљење, кристализацију, фракционизацију, метаморфозу, ерозију и дијагенезу. Жива бића такође доприносе силикатном циклусу у близини Земљине површине. Једна врста планктона позната као дијатомеје (кремењасте алге) граде своје егзоскелете (љуштуре) од силике. Те љуштуре након угинућа дијатомеја су основни састојак седимената у океанским дубинама.
Силика, односно силицијум-диоксид -{SiO2}- се понекад сматра силикатом, Силика, односно силицијум-диоксид -{SiO2}- се понекад сматра силикатом, мада је то посебан случај који нема негативно наелектрисање те нема „потребу” за супротним јоном. Силика се јавља у природи као минерал кварц и у облику његових полиморфа.Quartz. Mindat.org. Приступљено 2013-03-07.Quartz. Webmineral.com. Приступљено 2013-03-07.
Силикати су подељени према начину на који су (-{SiO4}-) тетраедри повезани на: Незосиликати оливин - Оливин је изоморфна смеша две крајње компоненте форстерита (-{Mg2SiO4}-) и фајалита (-{Fe2SiO4}-) између којих постоје постурни прелази. Оливини су веома значајни састојци магматских стена и то групе базичних и ултрабазичних. На ниским температурама су веома нестабилни. гранат - Минерали ове групе су веома распрострањени у свим врстама стијена. Разноврсни су по саставу али се могу свести на заједничку формулу: -{X3Y2(SiO4)3}-, где је X двовалентан катјон -{Mg}-2+, -{Fe}-2+, -{Ca}-2+, -{Mn}-2+, a Y тровалентан катјон -{Fe}-3+, -{Al}-3+, -{Cr}-3+. На основу присуства појединих катјона гранати образују читав низ врста: пироп, алмандин, спесартин, уваровит, гросулар, андрадит. Боја граната варира од безбојних, преко жућкастих до зеленкастих, црвених до црних. Соросиликати - нпр. епидот Циклосиликате, се састоје од затворених тетраедара са -{(TxO3x)2x−}- или односом од 1:3. Они је јављају као трочлани -{(T3O9)6−}- и шесточлани -{(T6O18)12−}- прстенови, при чему -{T}- означава тетраедарски координирани катјон.
Берил је алумосиликат берилијума -{Be3Al2Si6O18}-. Боје је плаве или плавичастозелене. Од примеса, међутим, бива различито обојен те се разликује неколико варијетета, зелени-смарагд и плави-аквамарин спадају у драго камење.., Mindat. Webmineral
Турмалин иносиликате(једна трака)- нпр. пироксени иносиликате(две траке)- нпр. група амфибола филосиликате - нпр. група лискуна, група глина, група серпентина, група талка, група хлорита тектосиликате - нпр. кварц, зеолит, фелдспат
Референце
Литература
C.Michael Hogan. 2010. Calcium. eds. A.Jorgensen, C.Cleveland. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment.
Спољашње везе
Категорија:Неорганска једињења Категорија:Соли Категорија:Минерали