SILICATI

In natura esistono molti minerali a base di ossigeno e silicio,  cioè i due elementi più abbondanti nella crosta terrestre. L’unità strutturale più diffusa in questi minerali è l’anione ortosilicato SiO44- : è un anione tetraedrico in cui ogni atomo di ossigeno (ai vertici) è portatore di una carica negativa. L’ elettroneutralità dei composti basati su tale unità o su unità derivate sarà garantita dalla presenza di cationi metallici, soprattutto alcalini ed alcalino-terrosi.

unità strutturale silicati
Anione silicato

Ciò che distingue minerali con strutture cristalline di diverso tipo è in particolare l’organizzazione spaziale tra le unità tetraedriche e la formazione di catene lineari, strutture stratificate o cicliche.

 

 

 

Per quanto riguarda queste ultime, ad esempio, c’è da menzionare lo smeraldo, che ha formula Be3Al2Si6O18 e che mostra una struttura ciclica a 6 tetraedri , dove ciascuno di essi condivide due vertici dello stesso lato.

struttura smeraldo
Smeraldo. Silicati ciclici.

Le strutture a catena invece si presentano con unità SiO44- legate ad unità adiacenti attraverso due vertici (ossigeni).

Ma ancor più importanti sono i silicati con struttura a strati, perchè in questa categoria rientrano le argille, ceramici tradizionali per eccellenza. In questo caso nella struttura del reticolo cristallino si individuano due tipi di strati: uno è costituito dai tetraedri silicato che impegnano tre ossigeni nei legami ed è portatore complessivamente di carica negativa; l’altro generalmente è formato  da unità ottaedriche con alluminio al centro ed ossigeno ed ossidrili ai vertici , portatore di carica positiva. E’ così che si presenta, in particolare, la caolinite.

struttura caolinite
Argilla-strato ottaedrico

Nella silice , che è un componente fondamentale di molti materiali ceramici e vetri, le unità tetraedriche impiegano tutti e quattro gli atomi di ossigeno. Le diverse disposizioni possibili dei tetraedri danno vita alle diverse forme polimorfe del  materiale.

Chimitutor -16 Novembre 2018