Silicato

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I silicati sono una classe di minerali composti prevalentemente da ossigeno e silicio; in particolare, la formula chimica di base comune a tutti è SiO4. I silicati sono i minerali più diffusi sulla Terra (costituiscono, nelle diverse forme in cui si presentano - rocce magmatiche, sedimentarie, metamorfiche - più del 90% della crosta terrestre), e l'ossigeno e il silicio sono gli elementi più abbondanti nella crosta terrestre (rispettivamente, 46,6% e 27,7% in peso). Alcuni silicati sono però rari o molto rari, tra questi si citino minerali come la ferrocloropargasite, raro minerale di ferro, cloro e alluminio.

Struttura geometrica[modifica | modifica wikitesto]

Struttura tetraedrica dei silicati

Gli atomi di ossigeno, in un silicato, sono disposti ai vertici di un tetraedro, al centro del quale vi è l'atomo di silicio.

Essendo il numero di ossidazione del silicio pari a +4, e quello dell'ossigeno a -2, ne risulta che complessivamente ogni tetraedro presenterà un eccesso di carica negativa (precisamente una carica di -4) che tende a distribuirsi sui quattro atomi di ossigeno: da ciò la presenza (più o meno elevata a seconda del tipo di silicato) di cationi metallici, attratti dall'anione tetraedrico, nella composizione di questi minerali. Questi metalli sono solitamente ferro, magnesio, potassio, sodio e calcio, ed hanno una funzione fondamentale nel legare tra loro le diverse strutture silicatiche complesse formate dai tetraedri.

L'alluminio è l'unico elemento che può prendere il posto del silicio al centro del tetraedro (si parla allora di alluminosilicati).

Classificazione dei silicati[modifica | modifica wikitesto]

I silicati si distinguono a seconda della complessità dei legami che intercorrono tra i singoli tetraedri - in particolare, a seconda del numero di vertici in comune tra i tetraedri SiO4 (0,1,2,3 o 4), da cui dipende il reticolo cristallino di ogni silicato e la quantità e tipo di metalli in esso presenti:

  • Nesosilicati: tetraedro isolato. Il gruppo base ha formula chimica (SiO4)-4. Una ovvia conseguenza della struttura è che la sfaldatura è assente. Fa parte di questo gruppo l'olivina la cui formula chimica è (Mg, Fe)2SiO4.
  • Sorosilicati: coppie di tetraedri legati tra di loro. Il gruppo base ha formula chimica Si2O7. Fa parte di questo gruppo l'emimorfite.
  • Ciclosilicati: tetraedri legati ad anello, di cui fa parte il berillo (formula chimica Be3Al2(SiO3)6).
  • Inosilicati: catene singole (pirosseni) o doppie (anfiboli) di tetraedri. Le prime hanno formula (Mg, Fe)2SiO3, le seconde (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2.
  • Fillosilicati: catene multiple che formano dei piani sottili (lamine). Il silicato più diffuso di questo gruppo è la mica; sono miche la muscovite, formula KAl3Si3O10(OH)2, e la biotite, formula K(Mg, Fe)3Si3O10(OH)2.
  • Tectosilicati: piani legati in modo da formare un reticolo tridimensionale. Appartengono a questo gruppo i feldspati, che comprendono ortoclasio, formula KAlSi3O8, e plagioclasio, formula CaAl2Si2O8.

Secondo alcuni testi è un silicato anche il quarzo, che ha la caratteristica di essere formato solo da silicio e ossigeno, senza la presenza di metalli (la formula è semplicemente SiO2). Per la maggior parte delle fonti, però, non può essere considerato un silicato, mancando sia di struttura minima di tipo tetraedrica (la formula minima è triatomica e non pentaatomica), sia di alcuna struttura secondaria, e di conseguenza anche della maggior parte delle proprietà dei silicati.

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