Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Особенности структур силикатов




В основе структуры силикатов лежит тетраэдр [SiO4] образованный при sp3- гибридизации валентных электронов. Ионы кислорода тетраэдрически окружают ион кремния и находятся на расстоянии 1,62·10-10 м от него. Практически во всех своих соединениях кремний сохраняет координационное число 4, так как соотношение rк : rа = 0,39. При сравнении иона [SiO4]2- с другими тетраэдрическими ионами [РO4]3-, [SiO4]2- видно, что он характеризуется наименьшей силой связи. По Полингу, связь Si – O на 50 % ионная, энергия связи составляет ~ 470 кДж/моль. Поэтому силикаты по своим свойствам более близки к оксидам, чем к кислотам. Тетраэдры [SiO4]4- сочленяются друг с другом вершинами через атомы кислорода. Общих ребер и граней тетраэдры не имеют, поэтому такие структуры являются малоустойчивыми. Поскольку тетраэдр имеет четыре вершины, то общими могут быть одна, две, три и все четыре вершины. Это определяет все многообразие структур и различное отношение Si: O в силикатах. Различные по форме сочетания взаимно связанных тетраэдров [SiO4]4- называются кремнекислородными мотивами.

Кремнекислородные мотивы могут быть конечных и бесконечных размеров. Они образую кольца, цепочки, ленты, слои, каркасы. Характерной чертой строения силикатов является возможность замещения в кристаллической структуре ионов кремния несколько большими по размеру ионами алюминия. Отношение rк: rа для алюминия составляет 0,415, т.е. является пограничным. Поэтому алюминий может иметь координационное число 4 и 6. Алюминий с координационным числом 4 может входить в кремнекислородный мотив. Алюминий с координационным числом 6 играет роль катиона.

Силикаты, в которых алюминий замещает кремний, называются алюмосиликатами. Силикаты, в которых алюминий не входит в кремнекислородный мотив, называются силикатами алюминия.

Иногда в силикатах содержатся дополнительные анионы – чаще всего О2-, ОН-, F-, а также нейтральные молекулы воды. Наиболее часто встречающимися в силикатах катионами являются Мg2+, Fe2+, Al3+, Ca2+, K+, Na+, Mn2+, Zr4+, Ti4+ Малые по размеру катионы Мg2+, Fe2+, Al3+ обычно имеют координационное число 6. Такие катионы как Ca2+, Zr4+, Ti4+, могут иметь координационные числа 6 и 8. Большие однозарядные катионы K+, Na+ имеют координационные числа 8 и даже 12.

В силикатах чрезвычайно развит изовалентный и гетеровалентный изоморфизм.

В основу структурной классификации силикатов и алюмосиликатов положен способ сочленения тетраэдров [SiO4]4- в кристаллической решетке.

По структурной классификации, предложенной Брегом и Ф.Махачки все силикаты можно разделить на две большие группы: силикаты с кремнекислородными мотивами конечных размеров и кремнекислородными мотивами бесконечных в одном или нескольких направлениях размеров.

 

Структура силикатов

               
     
 
   
 
 

 


Силикаты с кремнекислородными Силикаты с кремнекислородными

мотивами конечных размеров мотивами конечных размеров

           
   
   
 
 

 


силикаты с изоли- силикаты с Силикаты с Силикаты с Силикаты с

рованными оди- группами из одномерными двухмерными трехмерным

ночными тетра- тетраэдров цепочками слоями из непрерывным

эдрами [SiO4]4- [SiO4]4- или лентами тетраэдров каркасом из

(островные конечных тетраэдров [SiO4]4- тетраэдров

струтуры) размеров [SiO4]4- (це- (слоистые [SiO4]4-

почечные и структуры) (каркасные

ленточные структуры)

структуры)




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 467; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.