سیلیکات
4
سیلیکات (SiO۴۴-) یک ترکیب شیمیایی با بار منفی از سیلیسیم است بیشتر سیلیکات‌ها، اکسیدی اند اما علاوه بر آن‌ها، هگزافلوئوروسیلیکات ([SiF۶]۲−) هم گونه‌ای دیگر از سیلیکات‌ها است. این دو دسته تنها گونه‌های سیلیکات‌ها نیستند. بیشتر سیاره‌های سنگی، ماه‌های سنگی، سیارک‌ها و البته پوستهٔ زمین از سیلیکات‌ها ساخته شده‌اند. ماسه، سیمان پورتلند و هزاران کانی در زمین نمونه‌هایی از این ماده‌اند.
ترکیب‌های سیلیکاتی و از جملهٔ آن‌ها کانی‌های سیلیکات همگی از آنیون سیلیکات ساخته شده‌اند که بار منفی آن‌ها با یک کاتیون خنثی شده‌است. کاتیون‌های گوناگونی سازندهٔ این ترکیب‌ها است.
ساختار
[ویرایش]در بیشتر سیلیکات‌ها و البته در کانی‌های سیلیکات، سیلیسیم، ساختار چهاروجهی به خود می‌گیرد و با چهار اکسیژن در چهار سویش دربر گرفته می‌شود. در این ساختار پیوندهای شیمیایی از قاعدهٔ هشت‌تایی پیروی می‌کند. گاهی چهاروجهی‌ها به صورت SiO۴۴-های جدا در مرکز ساخته می‌شوند ولی بیشتر دیده شده که از راه‌های گوناگون به هم پیوسته‌اند برای نمونه به صورت جفت جفت(Si۲O۷۶-) یا به صورت حلقه‌ای (Si۶O۱۸۱۲-). معمولاً آنیون‌های سیلیکات به صورت تک زنجیره‌ای، دو زنجیره‌ای، صفحه‌ای یا در ساختارهای سه بُعدی‌اند. بیشتر این ترکیب‌ها در شرایط معمولی، در آب، بسیار کم محلول‌اند.
در محلول
[ویرایش]سیلیکات‌ها در حالت جامد فراوان اند اما در حالت محلول کمتر دیده شده‌اند. آنیون SiO۴۴- باز مزدوج سیلیسیک اسید است. محلول‌های سیلیکات بیشتر به صورت آمیخته با دسته سیلیکات‌های فشرده و به صورت جزئی پروتون دار شده دیده می‌شوند.[۱]
سیلیکات در هندسهٔ ناچهاروجهی
[ویرایش]سیلیکات‌ها بیشتر در هندسهٔ چهاروجهی به دور سیلیسیم شناخته می‌شوند با این حال می‌توانند شکل‌های بالاتر را هم بپذیرند. یک نمونهٔ شناخته شدهٔ آن هگزافلوئوروسیلیکات (SiF۶۲-) است که ساختاری هشت‌وجهی دارد. در فشارهای بسیار بالا حتی SiO۲ هم چنین هندسه‌ای را می‌پذیرد، در کانی استیشویت چنین است که در آن یک چندریختی سیلیس[۱]با چگالی بالا در گوشتهٔ پایینی زمین یافت می‌شود. چنین ساختاری در اثر یک برخورد ناگهانی یک شهاب‌سنگ پدید آمده‌است. سیلیسیم هشت وجهی در قالب هگزاهیدروکسی سیلیکات [Si(OH)۶]۲− در تائوماسیت دیده شده‌است. چنین کانی در طبیعت بسیار کمیاب است اما در هنگام ساخت سیمان و بتن در میان کلسیم سیلیکات هیدرات ساخته می‌شود.
منابع
[ویرایش]- ↑ Christopher T. G. Knight, Raymond J. Balec, Stephen D. Kinrade "The Structure of Silicate Anions in Aqueous Alkaline Solutions" Angewandte Chemie International Edition 2007, Volume 46, Pages 8148 -8152. doi:10.1002/anie.200702986
