Тетраэдр кремнекислородный

Между каждыми шестью занятыми атомами кислорода вершинами [5104]-тетраэдров кремнекислородного слоя имеется полость, где может поместиться группа ОН". Эта группа вместе с упомянутыми О-вершинами [5104]-тетраэдров образует плотно- [c.233]

Все упоминавшиеся до сих пор силикаты построены из дискретных анионов. Другой класс силикатов содержит бесконечные цепочки связанных между собой кремнекислородных тетраэдров. В некоторых минералах содержатся отдельные силикатные цепочки, описываемые формулой (8Юз) " . Одна из форм асбеста имеет двухцепочечную структуру, показанную на рис. 14-31. Двойные цепочки связываются друг с другом электростатическими силами, действующими между этими цепочками и упакованными вокруг них катионами На , Ре и Ре . Разъединение цепочек осуществляется гораздо легче, чем разрыв ковалентных связей внутри отдельной цепочки. Это объясняет нитевидную легко расщепляемую текстуру асбеста. В кремнекислородных тетраэдрах до одной четверти ионов кремния может замещаться ионами алюминия. Однако каждое такое замещение требует добавления одного положительного заряда путем введения другого катиона (например, К чтобы скомпенсировать заряд на силикатных атомах кислорода. Физические свойства силикатных минералов очень сильно зависят от того, какая доля ионов замещена ионами А1 и сколько дополнительных катионов необходимо в связи с этим для компенсации заряда. [c.634]

Трехмерные каркасные силикаты, в которых все четыре атома кислорода в кремнекислородном тетраэдре обобществлены с другими ионами типичны для кварца (810 з) (рис. 14-34). В кристалле кварца [c.637]

Глинистые минералы составляют группу слоистых и слоисто-ленточных силикатов и состоят в основном из двух структурных элементов - кремнекислородного тетраэдра и алюмокислородного октаэдра. Они характеризуются гидрофильной поверхностью, способностью к сорбции и ионному обмену [1,2]. Из-за изоморфного замещения атомов кремния и алюминия на катионы более низкой валентности плоские грани кристаллической решетки глинистых минералов приобретают отрицательный заряд. Его компенсация происходит за счет адсорбции ионов Mg Са, Ре", К и На" . Эти катионы представляют ионообменный комплекс глин. Сила взаимодействия катионов ионообменного комплекса с кристаллической решеткой глин обусловливает их физико-химические и механические свойства, в частности, набухаемость. При контакте глин с водой молекулы воды проникают в межплоскостное пространство структурных [c.199]

Элементарной структурной ячейкой силикатов является кремнекислородный тетраэдр такие тетраэдры могут образовывать циклические, цепные, листовые и трехмерные каркасные структуры. Часть атомов кремния способна замещаться алюминием, но при этом компенсация заряда требует введения дополнительных катионов, что приводит к усилению электростатического вклада в химическую связь кристалла. На примере силикатов иллюстрируются четыре из пяти типов связи, обсуждавшихся в данной главе ковалентная связь между атомами кремния и кислородом в тетраэдрах, вандерваальсовы силы между силикатными листами в тальке, ионное притяжение между заряженными листами и цепочками, а также водородные связи между молекулами воды и силикатными атомами кислорода в глинах. Если включить в этот перечень еще никелевые катализаторы на глиняном носителе, то мы охватим и пятый тип химической связи (металлический). [c.640]

Слюда напоминает тальк по своей структуре, но в ней одна четвертая часть ионов 81 в кремнекислородных тетраэдрах замешена ионами АР . Каждое такое замещение требует введения дополнительного положительного заряда для сохранения электрической нейтральности. Листовая структура слюды изображена на рис. 14-33. Слои катионов (ион АР служит одновременно катионом между слоями и заместителем в силикатном тетраэдре) связывают силикатные слои электростатическими силами значительно прочнее, чем в тальке. Поэтому слюда не скользкая на ощупь и не обладает хорошими смазочными свойствами. Однако она легко раскалывается, расщепляясь на пластинки (чешуйки), параллельные силикатным слоям. Для того чтобы отделить чешуйку слюды, требуется очень небольшое усилие, но чтобы согнуть ее пополам и сломать, приходится прилагать гораздо большее усилие. [c.636]

Следовательно, в силикатных структурах кремний окружен четырьмя ионами кислорода, образуя тетраэдрическую группу [5104]Форма и размеры кремнекислородного тетраэдра в различных структурах изменяются незначительно. Расстояние между атомами кремния и кислорода около 0,16, а между соседними атомами кислорода 0,255—0,27 нм. Связь 51—О является промежуточной между чисто ионной и чисто ковалентной, т. е. имеет смешанный характер. Степень ковалентности связи 51—О, вычисленная из соотношения величин электроотрицательности элементов, составляет 50%. Ковалентность связи 51—О обусловливает ее сравнительно высокую прочность и направленность. [c.177]

Кристаллическая рещетка 5Юг (и силикатов) состоит из атомов кремния, окруженных 4 атомами кислорода — кремнекислородных тетраэдров. Они могут соединяться друг с другом общими вершинами (но не общим ребром), что обусловливает существование огромного многообразия структур силикатов. [c.371]

Рис. 14-30. Цикл SjзOg из трех кремнекислородных тетраэдров, обобществляющих три атома кислорода. Эта анионная структура встречается в мягких, крошащихся кристаллах типа бенитоита, ВаТ181зО,.

В продуктах гидратации кремнекислородные тетраэдры в различной степени конденсированы. [c.102]

Таким образом, в процессе гидратации переход в более выгодное энергетическое состояние происходит путем конденсации кремнекислородных тетраэдров. [c.102]

Структура тридимита сложена тетраэдрами, [3104], сочлененными вершинами в виде пространственной вязи из неограниченного числа плоских гексагональных сеток тетраэдров с углом связи 51—0—51, равным 180° (рис. 4). Кремнекислородные тетраэдры в а-тридимите связаны вершинами и образуют шестерные кольца. [c.29]

Изучение кристаллической структуры циркона показало, что минерал циркон построен из изолированных кремнекислородных тетраэдров. Атомы циркония окружены четырьмя атомами кислорода на расстоянии 0,215 нм и еще четырьмя на расстоянии 0,229 нм, что обусловливает координацию между 6 и 8. Циркон очень стоек к химическим реагентам. [c.119]

Положение полосы в области 8—12 мкм зависит от степени полимеризации тетраэдров [5104]. При переходе от островных силикатов, содержащих изолированные тетраэдры [5104], не связанные неиосредственно друг с другом, к цепочечным, слоистым и каркасным полоса поглощения между 8 и 12 мкм сдвигается в сторону более коротких волн, а интервал длин волн сужается (рис. 93). Длинноволновая полоса в области 17—20 мкм в меньшей мере зависит от степени связности кремнекислородных тетраэдров друг с другом. [c.158]

Диоксид кремния БЮг кремнезем) имеет несколько модификаций. В природе он встречается главным образом в виде минерала-кварца (гексагональная структура), а также кристобалита (кубическая структура) и тридимита (гексагональная структура). Модификации 510г отличаются характером расположения кремнекислородных тетраэдров 5104 в пространстве. [c.416]

Кремнекислородные тетраэдры способны объединяться, или полимеризоваться, соединяясь друг с другом через общий кислород (общей вершиной). Соединение тетраэдров осуществляется в основном только вершинами, но не ребрами или гранями (т. е. через два или три общих кислорода), так как в последних случаях образуются малоустойчивые структуры из-за сокращения расстояния между ионами кремния соседних тетраэдров и усиления вследствие этого сил отталкивания между ними. Однако такие структуры, хотя и крайне редко, но все же возникают. Примером соединения кремнекислородных тетраэдров ребрами или, иначе, через два общих кислорода, может служить структура волокнистого кремнезема — наименее устойчивой и наиболее легкоплавкой модификации 5102. [c.177]

По типу сочленений кремнекислородных тетраэдров в структуре силикатов последние подразделяются на пять групп. [c.178]

В оксиде серы (VI) тетраэдры SO4 на образование мостиковых связей предоставляют по две вершины, что приводит к цепной структуре (80д)оо. При использовании на образование мостиковых связей трех вершин оксофосфатных тетраэдров РО4 образуется слоистая структура (Р20 5)2м- И наконец, S1O2 имеет координационную решетку (8102)3 за счет использования на образование мостиковых связей всех четырех атомов кислорода кремнекислородного тетраэдра SIO4. [c.112]

Структурной единицей оксосиликатов, как и 5102, является тетраэдрическая группировка атомов 5104. Два соседних кремнекислородных тетраэдра 5Ю4 соединены друг с другом только через один атом кислорода. Если в кристаллах 5Ю2 (координационная решетка) каждый 5104-тетраэдр дает на образование связей 51 — 0 — 81 четыре вершины (см. табл. 10), то в оксосиликатах могут давать три, две иJ и одну вершину [c.417]

Способность алюминия давать анионные комплексы определяет нахождение алюминия в природе п виде алюмосиликатов. В них алюминий играет такую же роль, как кремний оба эти элемента образуют смешанное соединение алюминат-силикат. Алюмосиликаты можно рассматривать как силикаты, в которых часть кремнекислородных тетраэдров SiOt заменена на алюмокисло-Так, частичное замещение атомов Si на дает алюмосиликатные ноны типа [c.456]

Силикатные минералы. Кремнекислородные тетраэдры. Цепные структуры и листовые структуры. Трехмерные карк ные силикаты. [c.601]

Основной структурной единицей всех силикатов является ортосили-катный ион 8104 , схематически изображенный на рис. 14-29. Каждый атом кремния связан ковалентными связями с четырьмя атомами кислорода, занимающими вокруг него вершины тетраэдра. Анион 8104 встречается в простых минералах-цирконе (гг8104), гранате и топазе. Два кремнекислородных тетраэдра могут иметь общий мостиковый атом кислорода и образовывать дискретные анионы 8120 " кроме этого, три тетраэдра могут образовывать замкнутый цикл, изображенный на рис. 14-30. Наиболее известным примером этого малораспространенного типа сили- [c.633]

Силикаты — это соединения различных элементов с кремнеземом (оксидом кремния), в которых он играет роль кислоты. Структурным элементом силикатов является тетраэдрическая ортогруппа [8Ю4] с атомом кремния 81+ в центре и атомами кислорода О в вершинах тетраэдра, с ребрами длиной 2,6-10 м (0,26 нм). Тетраэдры в силикатах соединены через общие кислородные вершины в кремнекислородные комплексы различной сложности в виде замкнутых колец, цепочек, сеток и слоев. В алюмосиликатах, помимо силикатных тетраэдров, содержатся тетраэдры состава [А104] с атомами алюминия образующие с силикатными тетраэдрами алюминий-кремнийкислородные комплексы. [c.304]

Центры многогранников как в тетраэдрических, так и в октаэдрических слоях располагаются гексагонально, причем гексагональные ячейки обеих слоев соизмеримы между собой. Соединяясь между собой в различных сочетаниях, слои образуют кристаллические решетки глинистых мине-ралов. Иными словами, крпстал лическая решетка глинистых минералов образуется сочетанием кремнекислородных и кислород-гидрокснд-алюминиевых слоев (см. табл. 1.3). В глинистых минералах соотношение между этими слоями, образующими пакеты, обозначают цифрами 1 1, 2 1, 2 2. При соединении тетраэдрического и октаэдрического слоев ионы Q2- тетраэдрического слоя, расположенные на вершинах тетраэдров, становятся общими для обоих слоев, т. е. слул<ат мостиками между ионами Si + одного слоя и ионами А1- + другого слоя. Такая структура наиболее устойчива, так как число ноложительиы.ч зарядов Si + и АР+ в этой структуре равно числу отрицательных зарядов и ОН. [c.15]

Соединение кремнекислородных тетраэдров через вершину может образовать бесконечную цепочку [5Юз] , а соединение двух цепочек — ленту, например ксонотлитовую [81аО] ° , как это показано на рис. IV. . Присоединенпе большого числа цепочек в двух измерениях приводит к образованию слоев, таких же как у [c.101]

В трехкальциевом силикате a2[Si04]( a0) присутствие дополнительной молекулы СаО приводит к значительному усложнению кристаллической структуры (рис. 1V.3). Колонки кремнекис-лородпых тетраэдров б, соединенных через ионы кальция, разделены стенками из ионов кислорода а, не входящих в кремнекислородные тетраэдры, а окруженных ионами кальция. Такая структура оказывается значительно более химически активной. [c.101]

Очень часто остов образуется анионными комплексами [Р1С14 , [Р1С1бР , [ 04Р , [8104] (рис. 18). В чистом виде кремнекислородный остов, построенный из кремнекислородных комплексов, имеющих вид тетраэдров, встречается у различных видов кремнезема ЗЮг, например кварца и силикагеля (см. выше). [c.77]

Как мы уже отмечали, в силикатах кремнекислородный остов также состоит из тетраэдров [5104 . Он имеет вид цепей, сеток или трехмерного каркаса и содержит различные катионы, помещающиеся в зазоры между оксоионами, причем эти катионы стягивают его силами электростатического взаимодействия. Суммарный заряд таких катионов в точности равен заряду кислородного макроаниона. [c.77]

Остов алюмосиликатов представляет собой сочетание кремнекислородных [8104] и алюмокислородных (А104 тетраэдров. Соотношение количеств тех и других определяет заряд макроаниона. Так как заряд алюмокремнекислородного остова превышает заряд чисто кремнекислородного остова, то, чтобы уравновесить его, требуется больший суммарный заряд и, следовательно, более сложный набор катионов, чем в силикатах. Следовательно, алюмосиликаты должны иметь сравнительно сложный состав. [c.77]

Структурной единицей о к с о с и л и-катов, как и SiOa, является тетраэдрическая группировка атомов SiO. Два соседних кремнекислородных тетраэдра Si04 соединены друг с другом только через один атом кислорода. Если в кристаллах SiOa (координационная решетка) каждый 3104-тетраэдр дает на образование связей Si—О—Si четыре вершины (см. рис. 91, в), то в оксосиликатах 5104-тетраэдры на связь Si—О—Si могут давать три, две или одну вершину [c.476]

Кремнекислородные и алюминокис-лородные тетраэдры объединены в полиэдр (кубооктаэдр). Кубоокта-эдры в свою очередь соединены кислородными мостиками. Благодаря такому строению в кристаллах цеолитов образуются свободные [c.525]

Минералы каолинитовой группы диоктаэдрические. Их элементарные ячейки состоят из слоя кремнекислородных тетраэдров и слоя алюмокислородно-гидроксильных октаэдров. Свойства глини- [c.116]

Современная классификация силикатов основывается на различии способов сочленения кремнекислородных тетраэдров между собой. Наиболее детально классификация структур кристаллических силикатов разработана У. Брэггом, Ф. Махачки и Л. Полингом. Она относится главным образом к силикатам, содержащим катионы со сравнительно небольшими ионными радиусами (Ь1, Mg, Ре и др.). [c.178]

Необходимо остановиться на правилах написания формул силикатов в виде оксидов, например девитрита МагО-ЗСаО-65102. Такое написание отражает химический состав соединений, а также соотношение между количеством кремнезема и других оксидов, однако не характеризует структурных особенностей силиката. В этом плане более рациональны структурные формулы силикатов, которые пишутся следующим образом. Состав кремнекислородного комплекса из тетраэдров [5104] - и входящих в него катионов и анионов (т. е. замещающих кремний нли кислород в кремнекислородном комплексе) изображается в квадратных скобках. Слева от квадратных скобок пишутся катионы, которые не входят в состав кремнекислородного комплекса, а справа — анионы. В этом случае формула девитрита будет иметь вид На2Саз[51б01б]. При последующем рассмотрении кристаллических силикатов приводятся оба типа формул. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология