Дефиниран и обяснен силициев тетраедър

По-голямата част от минералите в земните скали, от кората до желязната сърцевина, са химически класифицирани като силикати. тези силикатни минерали всички се основават на химическа единица, наречена силициев тетраедър.

Двете са сходни, (но нито едното не трябва да се бърка с) силикон, който е синтетичен материал). Силиций, чието атомно число е 14, е открит от шведския химик Йонс Якоб Берзелиус през 1824 година. Той е седмият най-изобилен елемент във Вселената. Силициев диоксид е оксид на силиций - оттук и другото му име - силициев диоксид - и е основният компонент на пясъка.

Химическата структура на силициев диоксид образува тетраедър. Състои се от централен силициев атом, заобиколен от четири кислородни атома, с които централният атом се свързва. Геометричната фигура, нарисувана около тази подредба, има четири страни, като всяка страна е равностранен триъгълник - a тетраедър. За да си представите това, представете си триизмерен модел на топка и пръчка, в който три кислородни атома задържат своите централен силициев атом, подобно на трите крака на изпражненията, с четвъртия кислороден атом, стърчащ право над централен атом.

Химически, силициевият тетраедър работи така: Силиконът има 14 електрона, от които два орбитират ядрото в най-вътрешната обвивка, а осем запълват следващата обвивка. Четирите останали електрона са в най-външната му „валентна“ обвивка, оставяйки го четири електрона къси, което създава в случая а катион с четири положителни заряда. Четирите външни електрона лесно се заемат от други елементи. Кислородът има осем електрона, оставяйки го два къса от пълна втора обвивка. Гладът му към електроните е това, което прави кислорода толкова силен окислител, елемент, способен да накара веществата да губят електроните си и в някои случаи да се разграждат. Например, желязото преди окисляване е изключително силен метал, докато не е изложено на вода, в този случай образува ръжда и се разгражда.

Като такъв кислородът е отлично съвпадение със силиция. Само в този случай те образуват много силна връзка. Всеки от четирите кислорода в тетраедъра споделя един електрон от силициевия атом в ковалентна връзка, така че полученият кислороден атом е анион с един отрицателен заряд. Следователно тетраедърът като цяло е силен анион с четири отрицателни заряда, SiO₄^4–.

Тетраедърът на силициев диоксид е много силна и стабилна комбинация, която лесно се свързва заедно с минерали, споделяйки оксигени в техните ъгли. Изолираните силициеви тетраедри се срещат в много силикати като оливин, където тетраедрите са заобиколени от катиони на желязо и магнезий. Двойки тетраедри (SiO)₇) се срещат в няколко силиката, най-известният от които вероятно е хемиморфит. Пръстени от тетраедри (Si₃О₉ или Si₆О₁₈) се срещат съответно в редкия бенитоит и обикновения турмалин.

Повечето силикати обаче са изградени от дълги вериги и листове и рамки от силициев тетраедър. Най- pyroxenes и амфиболите имат съответно единични и двойни вериги от силициев тетраедър. Листовете от свързани тетраедри съставляват слюди, глини и други филосиликатни минерали. И накрая, има рамки от тетраедри, в които всеки ъгъл е споделен, което води до SiO₂ формула. кварц и на фелдшпатите са най-известните силикатни минерали от този тип.

Като се има предвид разпространението на силикатните минерали, е безопасно да се каже, че те формират основната структура на планетата.