Дефинисана и објашњена силика тетраедром

Огромна већина минерала у земаљским стијенама, од коре до жељезног језгра, хемијски је класификована као силикати. Ове силикатни минерали све се заснивају на хемијској јединици названој тетраед силицијум диоксида.

Њих две су сличне (али ни са ким не треба мешати силикон, који је синтетички материјал). Силицијум, чији је атомски број 14, открио је шведски хемичар Јонс Јацоб Берзелиус 1824. године. То је седми најбогатији елемент у свемиру. Силицијум је оксид силицијума - отуда је и други назив, силицијум-диоксид - и главна је компонента песка.

Хемијска структура силике ствара тетраедар. Састоји се од централног атома силицијума окруженог са четири атома кисеоника, са којима се централни атом веже. Геометријска фигура нацртана око овог распореда има четири стране, а свака страна је једнакостранични троугао - а тетраедар. Да бисте то замислили, замислите тродимензионални модел куглице и штапа у којем три атома кисеоника држе своје централни атом силицијума, слично као три ноге столице, с четвртим атомом кисеоника који стоји горе изнад централни атом.

Хемијски, тетрахедрон силицијума делује овако: Силицијум има 14 електрона, од којих два орбите око језгре у најнижој љусци, а осам испуњава следећу љуску. Четири преостала електрона налазе се у његовој најудаљенијој "валентној" љусци, остављајући је четири кратка електрона, стварајући, у овом случају, катион са четири позитивна набоја. Остали елементи лако позајмљују четири спољна електрона. Кисеоник има осам електрона, остављајући га два кратка у љусци пуне секунде. Његова глад за електронима је оно што чини кисеоник тако јаким оксидант, елемент који може створити супстанце да изгубе електроне и, у неким случајевима, пропадну. На пример, гвожђе пре оксидације је изузетно јак метал све док није изложено води, у којем случају формира рђу и пропада.

Као такав, кисеоник се одлично слаже са силицијумом. Само, у овом случају, они стварају врло јаку везу. Сваки од четири кисеоника у тетраедру дели један електрон из атома силицијума у ​​ковалентној вези, тако да резултирајући атом кисеоника представља анион са једним негативним набојем. Стога је тетраедар у целини јак анион са четири негативна наелектрисања, СиО₄^4–.

Тетрахедрон силицијум је веома јака и стабилна комбинација која се лако повезује у минерале, делећи кисеонике у њиховим угловима. Изоловани силицијум-тетраедри се јављају у многим силикатима, попут оливина, где су тетраедри окружени катионима гвожђа и магнезијума. Парови тетраедра (СиО)₇) јављају се у неколико силиката, од којих је најпознатији хемиморфит. Прстенови тетраедра (Си₃О₉ или Си₆О₁₈) јављају се у ретком бенитоиту и уобичајеном турмалину.

Међутим, већина силиката је направљена од дугих ланаца и лимова и оквира од тетрахедра силицијума. Тхе пирокксени и амфиболи имају једноструки и двоструки ланац тетраедра силицијума. Листови повезаних тетраедра чине мицас, глина и други филосиликатни минерали. Коначно, постоје оквири тетраедра у којима се дели сваки угао, што резултира СиО₂ формула. Кварц и тхе фелдспарс су најистакнутији силикатни минерали ове врсте.

Имајући у виду преваленцију силикатних минерала, са сигурношћу се може рећи да они чине основну структуру планете.