Podzial Krzemianów

Podział krzemianów:

1. Ortokrzemiany, tj. krzemiany zawierające oddzielne jony [SiO₄]^4-.

2. Krzemiany wyspowe zawierające oddzielne zespoły grup krzemotlenowych: [Si₂O₇]^6-,[Si₃O₇₉]^6- i [Si₆O₁₈]^12-.

3. Krzemiany o anionach łańcuchowych i wstęgowych.

4. Krzemiany o anionach warstwowych.

5. Krzemiany o trójwymiarowej (szkieletowej) strukturze anionu.

Ortokrzemiany.

Wywodzą się od kwasu ortokrzemowego H₄SiO₄ i zawierają jony [SiO₄]^4- w postaci czworościanów, które nie mają żadnych naroży wspólnych z innymi czworościanami w sieci przestrzennej. Typowym przykładem ortokrzemianów są minerały grupy oliwinu. Tetraedryczne grupy [SiO₄]^4- stanowią aniony, a pomiędzy anionami rozmieszczone są kationy Mg²⁺ (lub Fe²⁺) w ten sposób, że każdy z nich otoczony jest 6 atomami tlenu należącymi do dwóch różnych grup [SiO₄]^4-.

Krzemiany wyspowe.

Głównym motywem strukturalnym krzemianów jest czworościan z jednym atomem krzemu w centrum i czterema atomami tlenu na wierzchołkach. Czworościany mogą występować pojedynczo lub łączą się ze sobą, mając wspólny jeden lub więcej atomów tlenu. Krzemiany wyspowe należą do krzemianów o najprostszej budowie i zawierają izolowane, niepowiązane ze sobą czworościany krzemianowe. 

Krzemiany o anionach łańcuchowych i wstęgowych.

Aniony krzemianów należących do tej grupy mają postać łańcuchów składających się z dowolnie dużej liczby grup krzemotlenowych. Łańcuchy te ciągną się poprzez cały kryształ. Z krzemianów o strukturze łańcuchowej najważniejsze są pirokseny i amfibole. Pierwsze z nich zawierają łańcuchy pojedyncze o składzie [SiO₃]_n^2-, drugie natomiast - łańcuchy podwójne [Si₄O₁₁]_n^2-. Pirokseny wykazują dobrą łupliwość w dwu kierunkach równoległych do kierunku łańcuchów krzemotlenowych w sieci przestrzennej. Budowa łańcuchowa sieci przestrzennej wyjaśnia, dlaczego minerały te mają tendencję do tworzenia wydłużonych kryształów zrastających się w agregaty o strukturze włóknistej (azbest).

Krzemiany o anionach warstwowych.

Są to krzemiany, w których występują warstwy utworzone przez czworościany krzemotlenowe [SiO₄] w taki sposób, że każdy ma trzy naroża wspólne ze swymi sąsiadami. Stosunek liczby atomów tlenu do liczby krzemu wynosi tutaj 2:5 i odpowiada im wzór [Si₂O₅]_n^2-.

Krzemiany o budowie warstwowej odznaczają się doskonałą łupliwością, gdyż siły łączące ze sobą poszczególne warstwy są na ogół słabe. Również talk
zawdzięcza są miękkość łatwemu przesuwaniu warstw anionowych.

Krzemiany o trójwymiarowe strukturze anionu.

W niektórych przypadkach czworościany krzemotlenowe [SiO₄] łączą się ze sobą w ten sposób, że każdy z nich ma cztery naroża wspólne z czterema innymi czworościanami. W rezultacie powstaje ciągła struktura trójwymiarowa (szkieletowa). Na każdy atom krzemu przypadają w niej dwa atomy tlenu. Strukturę tego rodzaju wykazują wszystkie odmiany SiO₂.

Kryształy o przestrzennej strukturze anionu mogą powstać tylko wtedy, gdy w obojętnej pod względem elektrycznym sieci SiO₂ część jonów Si⁴⁺ zostanie zastąpiona w czworościanach koordynacyjnych jonami Al³⁺ lub innymi o podobnych wymiarach, lecz wartościowości niższej niż +4. Tetraedryczne grupy krzemotlenowe, w których nastąpiło takie podstawienie, zyskują ładunek ujemny. Dla zobojętnienia tego ładunku sieć musi przyjąć jeszcze odpowiednią liczbę kationów. Krzemiany o trójwymiarowej strukturze anionu są więc w większości przypadków glinokrzemianami.

---