Mineral de silicato (Português)

Estrutura

A unidade estrutural básica de todos os minerais de silicato é o tetraedro de silício no qual um átomo de silício está rodeado e ligado a (isto é, coordenado com) quatro átomos de oxigênio, cada um no canto de um tetraedro regular. Essas unidades tetraédricas de SiO4 podem compartilhar átomos de oxigênio e estar ligadas de várias maneiras, o que resulta em diferentes estruturas. A topologia dessas estruturas constitui a base para a classificação do silicato. Por exemplo, os nesossilicatos são minerais cuja estrutura é composta por tetraedros silicatados independentes. Sorosilicatos são minerais de silicato que consistem em grupos tetraédricos duplos nos quais um átomo de oxigênio é compartilhado por dois tetraedros. Os ciclosilicatos, em contraste, são arranjados em anéis compostos de três, quatro ou seis unidades tetraédricas. Os inosilicatos apresentam uma estrutura de cadeia única em que cada tetraedro compartilha dois átomos de oxigênio. Os filossilicatos têm uma estrutura de folha na qual cada tetraedro compartilha um átomo de oxigênio com cada um dos outros três tetraedros. Os tectossilicatos mostram uma rede tridimensional de tetraedros, com cada unidade tetraédrica compartilhando todos os seus átomos de oxigênio.

Detalhes A questão da ligação dos tetraedros tornou-se conhecida no início do século 20, quando a difração de raios X tornou possível a determinação da estrutura do cristal. Antes disso, a classificação dos silicatos baseava-se em semelhanças químicas e físicas, que muitas vezes se mostravam ambíguas. Embora muitas propriedades de um grupo mineral de silicato sejam determinadas por ligação tetraédrica, um fator igualmente importante é o tipo e a localização de outros átomos na estrutura.

Os minerais de silicato podem ser vistos como arranjos tridimensionais de átomos de oxigênio que contêm espaços vazios (ou seja, sítios cristalográficos) onde vários cátions podem entrar. Além dos locais tetraédricos (coordenação de 4 vezes), são comuns os locais 6, 8 e 12 vezes. Existe uma correlação entre o tamanho de um cátion (um íon com carga positiva) e o tipo de sítio que ele pode ocupar: quanto maior o cátion, maior a coordenação, porque cátions grandes têm mais área de superfície com a qual os átomos de oxigênio podem fazer contato. Os sítios tetraédricos são geralmente ocupados por silício e alumínio; Sítios de 6 vezes por alumínio, ferro, titânio, magnésio, lítio, manganês e sódio; Sítios de 8 vezes por sódio, cálcio e potássio; e sítios de 12 vezes por potássio. Elementos de tamanho iônico semelhante freqüentemente se substituem. Um íon de alumínio, por exemplo, é apenas ligeiramente maior do que um íon de silício, permitindo a substituição por silício em locais tetraédricos e de 6 vezes.

The Editors of Encyclopaedia Britannica