Ein Silikat (SiO) ist eine Zusammensetzung, die ein Silikon enthält, das Anion trägt. Die große Mehrheit des Silikats ist Oxyde, aber hexafluorosilicate ([SiF]) und andere Anionen werden auch eingeschlossen. Dieser Artikel konzentriert sich hauptsächlich auf die Anionen des Si-O. Silikat umfasst die Mehrheit der Kruste der Erde, sowie die anderen Landplaneten, felsigen Monde und Asteroiden. Sand, Zement von Portland und Tausende von Mineralen sind Beispiele des Silikats.

Silikat-Zusammensetzungen, einschließlich der Minerale, bestehen aus Silikat-Anionen, deren Anklage durch verschiedenen cations erwogen wird. Unzählige Silikat-Anionen können bestehen, und jeder kann Zusammensetzungen mit vielen verschiedenen cations bilden. Folglich ist diese Klasse von Zusammensetzungen sehr groß. Sowohl Minerale als auch Kunststoffe fügen diese Klasse ein.

Strukturgrundsätze

In der großen Mehrheit des Silikats, einschließlich Silikat-Minerale, besetzt das Si eine vierflächige Umgebung, durch 4 Sauerstoff-Zentren umgeben werden. In diesen Strukturen passen sich die chemischen Obligationen zu Silikon der Oktett-Regel an. Diese tetrahedra kommen manchmal vor, weil isolierter SiO im Mittelpunkt steht, aber meistens werden die tetrahedra auf verschiedene Weisen, wie Paare (SiO) und Ringe (SiO) zusammengetroffen. Allgemein sind die Silikat-Anionen Ketten, doppelte Ketten, Platten und dreidimensionales Fachwerk. Alle diese Arten haben unwesentliche Löslichkeit in Wasser an üblichen Zuständen.

Ereignis in der Lösung

Silikat wird als Festkörper gut charakterisiert, aber wird in der Lösung weniger allgemein beobachtet. Das Anion SiO ist die verbundene Basis von silicic Säure, Si (Ohio), und sind beide schwer erfassbar, wie alle Zwischenarten sind. Statt dessen Lösungen des Silikats gewöhnlich beobachtet als Mischungen von kondensierten und teilweise protonated Silikat-Trauben. Die Natur des auflösbaren Silikats ist für das Verstehen biomineralization wichtig, und die Synthese von aluminosilicates, wie die industriell wichtigen Katalysatoren hat zeolites genannt.

Silikat mit nichtvierflächigem Silikon

Obwohl das Tetraeder die allgemeine Koordinationsgeometrie für Silikonzusammensetzungen ist, ist Silikon weithin bekannt, auch höher anzunehmen. Ein weithin bekanntes Beispiel solch einer hohen Koordinationszahl ist hexafluorosilicate (SiF). Die Koordination von Octahedral durch 6 Sauerstoff-Zentren wird beobachtet. Am sehr hohen Druck nimmt sogar SiO diese Geometrie im Mineral stishovite, einem dichten polymorph der im niedrigeren Mantel der Erde gefundenen Kieselerde an. Diese Struktur wird auch durch Stoß während Meteorstein-Einflüsse gebildet. Octahedral Si in der Form von hexahydroxysilicate ([Si (Ohio)]) wird in thaumasite ein Mineral beobachtet, das selten in der Natur vorkommt, aber manchmal unter anderem Kalzium-Silikat-Hydrat beobachtet, das künstlich in Zement und einem strengen Sulfat-Angriff vorgelegtem Beton gebildet ist.

Silikat-Felsen und Minerale

In der Geologie und Astronomie wird der Begriff Silikat gebraucht, um Typen des Felsens anzuzeigen, die vorherrschend aus Silikat-Mineralen bestehen. Auf der Erde kommt ein großes Angebot an Silikat-Mineralen in einer noch breiteren Reihe von Kombinationen infolge der Prozesse vor, die bilden und die Kruste nacharbeiten. Diese Prozesse schließen das teilweise Schmelzen, die Kristallisierung, fractionation, metamorphism ein, verwitternd und diagenesis. Wesen tragen auch zum Silikat-Zyklus in der Nähe von der Oberfläche der Erde bei. Ein Typ des als Kieselalgen bekannten Planktons baut ihre Hautskelette, die als Tests von der Kieselerde bekannt sind. Die Tests von toten Kieselalgen sind ein Hauptbestandteil von tiefem Ozeanbodensatz.

Kieselerde, oder Silikondioxyd, SiO, wird manchmal als ein Silikat betrachtet, obwohl es der spezielle Fall ohne negative Anklage und kein Bedürfnis nach Gegenionen ist. Kieselerde wird in der Natur als der Mineralquarz und sein polymorphs gefunden.

Mineralogie

Mineralogisch werden Silikat-Minerale gemäß der Struktur ihres Silikat-Anions in die folgenden Gruppen geteilt:

• Nesosilicates (einsames Tetraeder) - [SiO], z.B olivine.
• Sorosilicates (verdoppeln tetrahedra) - [SiO], z.B epidote, melilite Gruppe.
• Cyclosilicates (Ringe) - [SiO], z.B Turmalin-Gruppe.
• Inosilicates (einzelne Kette) - [SiO], z.B pyroxene Gruppe.
• Inosilicates (verdoppeln Kette) - [SiO], z.B amphibole Gruppe.
• Phyllosilicates (Platten) - [SiO], z.B Glimmerschiefer und Töne.
• Tectosilicates (3D-Fachwerk) - [AlSiO], z.B Quarz, Feldspaten, zeolites.

Bemerken Sie, dass tectosilicates nur zusätzlichen cations haben kann, wenn etwas vom Silikon durch eine niedrigere Anklage cation wie Aluminium ersetzt wird. Al für den Si-Ersatz ist üblich.