Tetrahedrón kremičitý je definovaný a vysvetlený

Prevažná väčšina minerálov v zemských horninách, od kôry po železné jadro, sa chemicky klasifikuje ako kremičitany. Títo silikátové minerály sú všetky založené na chemickej jednotke nazývanej tetraedrón kremičitý.

Tieto dve veci sú podobné (ale ani jedna z nich by sa nemala zamieňať) silikón, čo je syntetický materiál). Kremík, ktorého atómové číslo je 14, objavil švédsky chemik Jöns Jacob Berzelius v roku 1824. Je to siedmy najhojnejší prvok vo vesmíre. Oxid kremičitý je oxid kremíka - teda jeho iný názov, oxid kremičitý - a je primárnou zložkou piesku.

Chemická štruktúra oxidu kremičitého tvorí tetraedrón. Skladá sa z centrálneho atómu kremíka obklopeného štyrmi atómami kyslíka, s ktorými sa stredný atóm viaže. Geometrický útvar nakreslený okolo tohto usporiadania má štyri strany, pričom každá strana je rovnostranným trojuholníkom - a štvorsten. Ak si to chcete predstaviť, predstavte si trojrozmerný model gule a palice, v ktorom ich tri atómy kyslíka zadržiavajú centrálny atóm kremíka, podobne ako tri nohy stolice, pričom štvrtý atóm kyslíka sa nalepuje priamo nad centrálny atóm.

Chemicky funguje tetrahedrón kremičitý takto: Kremík má 14 elektrónov, z ktorých dva obiehajú okolo jadra v najvnútornejšom plášti a osem vyplní ďalší obal. Štyri zvyšné elektróny sú vo svojom najvzdialenejšom „valenčnom“ plášti, takže štyri elektróny zostávajú krátke, čo v tomto prípade vytvára katión so štyrmi kladnými poplatkami. Štyri vonkajšie elektróny si ľahko požičiavajú iné prvky. Kyslík má osem elektrónov, takže dva krát nemajú celé druhé puzdro. Jeho hlad po elektrónoch spôsobuje to, že kyslík je taký silný okysličovadlo, prvok schopný spôsobiť, že látky stratia svoje elektróny av niektorých prípadoch sa degradujú. Napríklad železo pred oxidáciou je extrémne silný kov, až kým nie je vystavený vode, takže vytvára hrdzu a degraduje sa.

Preto je kyslík vynikajúcou zhodou so silikónom. Iba v tomto prípade tvoria veľmi silné puto. Každý zo štyroch kyslíkov v tetraedróne zdieľa jeden elektrón z atómu kremíka kovalentnou väzbou, takže výsledný atóm kyslíka je anión s jedným záporným nábojom. Preto je tetrahedron ako celok silným aniónom so štyrmi negatívnymi nábojmi, SiO₄^4–.

Oxid kremičitý tetraedrón je veľmi silná a stabilná kombinácia, ktorá sa ľahko spája v mineráloch a delí sa o kyslíky vo svojich rohoch. Izolovaný tetraedra oxidu kremičitého sa vyskytuje v mnohých silikátoch, ako je napríklad olivín, kde sú tetraedre obklopené katiónmi železa a horčíka. Dvojice tetraedier (SiO₇) sa vyskytujú v niekoľkých silikátoch, z ktorých najznámejší je pravdepodobne hemimorfit. Prstene z tetraedry (Si₃O₉ alebo Si₆O₁₈) sa vyskytujú v zriedkavých benitoite a bežnom turmalíne.

Väčšina kremičitanov je však vyrobená z dlhých reťazcov a listov a rámov z oxidu kremičitého. pyroxény a amfiboly majú jednoduché a dvojité reťazce oxidu kremičitého tetraedra. Listy spojené tetrahedra tvoria sľudy, íly a iné fylosilikátové minerály. Nakoniec existujú rámce tetrahedry, v ktorých je zdieľaný každý roh, čo vedie k SiO₂ vzorec. kremeň a živca sú najvýznamnejšie kremičitanové minerály tohto typu.

Vzhľadom na výskyt kremičitanových minerálov je možné povedať, že tvoria základnú štruktúru planéty.