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Silicato


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I silicati sono la classe di minerali caratterizzati dalla presenza del gruppo tetraedrico (SiO4)4-. Il nome silicati fu adottato per la prima volta dal chimico svedese Jöns Jacob Berzelius.

Ossigeno e silicio sono gli elementi più abbondanti della crosta terrestre (46,6% e 27.7% in peso, rispettivamente) e questo rende i silicati i minerali più diffusi sulla Terra (più del 90%). Questi si presentano all'interno di rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie.[1]

Indice

Struttura generale


Silicio e ossigeno si dispongono in una struttura tetraedrica (poliedro di coordinazione quattro), al cui centro è presente uno ione di silicio (più piccolo degli atomi di ossigeno) e ai vertici della quale si dispongono quattro ioni di ossigeno. Secondo il concetto di elettronegatività di Pauling, il legame tra silicio e ossigeno, è per il 50% ionico e il 50% covalente.[1]

Essendo il numero di ossidazione del silicio +4, e quello dell'ossigeno −2, complessivamente ogni tetraedro presenta un eccesso di carica negativa (-4). La forza di ogni singolo legame Si-O è uguale alla metà dell'energia totale di legame disponibile nello ione ossigeno. Ciascuno di questi ha perciò la potenzialità di legarsi ad un altro ione silicio e partecipare ad un altro tetraedro collegando quindi i tetraedri tramite ossigeni condivisi o ossigeni ponte. Il silicio nella struttura può essere sostituito da alluminio (si parla allora di alluminosilicati).[1]

Classificazione dei silicati


Inizialmente i silicati venivano classificati basandosi su caratteristiche fisiche, come forma cristallina e sfaldatura. Tuttavia tale classificazione non era concorde con quella chimica, che considerava questi minerali come sali di una serie di acidi silicici, in buona parte ipotetici.[2]

Grazie a Machatschki e a Bragg nel 1930 (in seguito alla scoperta dei raggi X nel 1912) si propose una classificazione basata sulla struttura cristallina e nello specifico sulla modalità di concatenamento dei tetraedri di (SiO4)−4.[2]

I tetraedri possono esistere isolati oppure legati tra loro. Si distinguono a seconda del numero di vertici in comune tra i tetraedri (SiO4)−4(0,1,2,3 o 4). Da questo dipende il reticolo cristallino di ogni silicato e la quantità e tipo di metalli in esso presenti:[3]

Formazione (Minerogenesi)


Le modalità di formazione o (minerogenesi) sono:[4]

Proprietà fisiche


Le caratteristiche di durezza e sfaldatura non variano in maniera continua alla classificazione precedente. Si possono considerare due gruppi: il primo costituito dai Neso-, Soro-, Ciclo- e Tectosilicati, nei quali i tetraedri sono disposti senza preferenze direzionali; il secondo formato dagli ino- e fillosilicati nei quali invece si ha uno sviluppo direzionale netto.[4]

Nei silicati del primo gruppo, la sfaldatura non è generalmente presente oppure non risulta facile, mentre la durezza è elevata (tra 5 e 8). I minerali del secondo gruppo presentano sfaldature facili, talvolta perfette, con valori di durezza variabili (tra 1 e 6) a seconda delle impalcature silicatiche.[2] Il peso specifico nei silicati, di norma, è compreso tra 3-4, tranne per i fillosilicati che si abbassa sotto al 3.[3]

Ottica

Per quanto riguarda le proprietà ottiche, si riscontra che gli indici di rifrazione diminuiscono passando dai neso- ai tectosilicati; la birifrangenza presenta invece valori modesti nei neso-, soro-, ciclo- e tectosilicati, e valori più elevati per gli ino- e i fillosilicati.[4]

Note


  1. ^ a b c C. Klein, Capitolo 11, in Mineralogia, prima edizione italiana, Zanichelli, p. 417- 418.
  2. ^ a b c C. Cipriani e C. Garavelli, Cristallografia chimica e mineralogia speciale, USES, 1994, pp. da 197 a 200.
  3. ^ a b C. Klein, Capitolo 12, in Mineralogia, prima edizione italiana, Zanichelli, pp. da 458 a 524.
  4. ^ a b c Silicati , su Treccani. URL consultato il 4 dicembre 2018.

Bibliografia


Voci correlate


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Collegamenti esterni


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Categorie: Silicati (minerali)








Data: 21.05.2020 09:29:34 CEST

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