Silicato: differenze tra le versioni
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[[File:Basalt with Olivine (24081921665).jpg|miniatura|Basalto con olivina, Big Island, Hawaii.]]
I '''silicati''' sono la classe di [[Minerale|minerali]] caratterizzati dalla presenza del gruppo tetraedrico (SiO<sub>4</sub>)<sup>−4</sup>. 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%). Si presentano all'interno di [[Roccia magmatica|rocce magmatiche,]] metamorfiche e sedimentarie.<ref name=":1" />
== 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 [[Linus Pauling|Pauling]], il legame tra silicio e ossigeno, è per il 50% [[Legame ionico|ionico]] e il 50% [[Legame covalente|covalente]].<ref name=":1">{{Cita libro|autore=C. Klein|titolo=Mineralogia|edizione=prima edizione italiana|editore=Zanichelli|p=417- 418|capitolo=Capitolo 11}}</ref>[[File:Silicate-tetrahedron-2D.png|miniatura|Struttura del tetraedro dei silicati.]]Essendo il [[Stato di ossidazione|numero di ossidazione]] del silicio +4, e quello dell'ossigeno −2, complessivamente ogni [[tetraedro]] presenta un eccesso di [[Carica (fisica)|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'').<ref name=":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.<ref name=":2" />
Grazie a Machatschki e a [[William Lawrence Bragg|Bragg]] nel 1930 (in seguito alla scoperta dei [[raggi X]] nel 1912) si propose una classificazione basata sulla [[Cristallo|struttura cristallina]] e nello specifico sulla modalità di concatenamento dei tetraedri di (SiO<sub>4</sub>)<sup>−4</sup>.<ref name=":2" /> [[File:Olivine-d06-91b.jpg|miniatura|Olivina.]]
I tetraedri possono esistere isolati oppure legati tra loro. Si distinguono a seconda del numero di vertici in comune tra i tetraedri (SiO<sub>4</sub>)<sup>−4</sup>(0,1,2,3 o 4). Da questo dipende il [[Reticolo di Bravais|reticolo cristallino]] di ogni silicato e la quantità e tipo di metalli in esso presenti:<ref name=":3">{{Cita libro|autore=C. Klein|titolo=Mineralogia|edizione=prima edizione italiana|editore=Zanichelli|pp=da 458 a 524|capitolo=Capitolo 12}}</ref>
*'''[[Nesosilicati]]''': tetraedri isolati. Il gruppo base ha formula chimica (SiO)<sup>−4</sup>. Una conseguenza della struttura è che la sfaldatura è generalmente assente. Fanno parte di questo gruppo i [[Granato|granati]] e [[Olivina|l'olivina]], le cui formule chimiche sono rispettivamente ''X''<sub>3</sub>''Y''<sub>2</sub>(SiO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> e (Mg, Fe)<sub>2</sub>SiO<sub>4.</sub>
*'''[[Sorosilicato|Sorosilicati]]''': coppie di tetraedri legati tra di loro. Il gruppo base ha formula chimica (Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>)<sup>−6</sup><sub>.</sub> Fanno parte di questo gruppo l'[[emimorfite]] (Zn<sub>4</sub>(Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>)(OH)<sub>2</sub>·(H<sub>2</sub>O)) e gli [[Epidoto|epidoti]] (Ca<sub>2</sub>(Fe, Al)Al<sub>2</sub>O(SiO<sub>4</sub>)(Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>)(OH)).
*'''[[Ciclosilicati]]''': tetraedri legati ad anello. Per anelli di sei tetraedri si hanno il [[berillo]] (Be<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>(Si<sub>6</sub>O<sub>18</sub>)), e la [[tormalina]] (Na,Ca)(Li, Mg,Al)-(Al,Fe, Mn)<sub>6</sub>(BO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>-[Si<sub>6</sub>O<sub>18</sub>](OH)<sub>4</sub>.
*'''[[Inosilicato|Inosilicati]]''': catene singole ([[Pirosseno|pirosseni]]) o doppie ([[Anfibolo|anfiboli]]) di tetraedri. Le formule generali sono XYZ<sub>2</sub>O<sub>6</sub> e W<sub>0-1</sub>X<sub>2</sub> Y<sub>5</sub> Z<sub>8</sub> O<sub>22</sub>(OH,F)<sub>2</sub>.
*'''[[Fillosilicato|Fillosilicati]]''': piani di tetraedri, dove ogni tetraedro condivide 3 ossigeni, che formano dei piani sottili (lamine). Il silicato più diffuso di questo gruppo è la [[mica]]; sono miche la [[muscovite]], formula KAl<sub>2</sub>(AlSi<sub>3</sub>O<sub>10</sub>)(OH)<sub>2</sub>, anche detta mica bianca, e la [[biotite]], formula K(Mg, Fe)<sub>3</sub>AlSi<sub>3</sub>O<sub>10</sub>(OH)<sub>2</sub>, anche detta mica nera. Un altro sottogruppo della famiglia dei fillosilicati sono i [[minerali argillosi]], che comprendono il [[talco]], formula Mg<sub>3</sub>Si<sub>4</sub>O<sub>10</sub>(OH)<sub>2</sub> e la [[caolinite]], formula Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>(OH)<sub>4.</sub>
*'''[[Tectosilicato|Tectosilicati]]''': un reticolo tridimensionale, dove ogni tetraedro condivide 4 ossigeni. Appartengono a questo gruppo i [[Feldspato|feldspati]], che comprendono [[ortoclasio]], formula KAlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub>, [[anortite]], formula CaAl<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>8</sub>, [[albite]], formula NaAlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub> e il [[quarzo]] SiO<sub>2</sub>. Oltre a silicio e ossigeno si trovano spesso associati elementi, quali alluminio, [[Calcio (elemento chimico)|calcio]], [[ferro]], [[magnesio]] e [[manganese]].
[[File:Quarz-Bergkristall.jpg|miniatura|Il quarzo è un tectosilicato, con composizione chimica SiO<sub>2</sub>.]]
== Formazione (Minerogenesi) ==
Le modalità di formazione o ([[minerogenesi]]) sono:<ref name=":4">{{Cita web|url=http://www.treccani.it/enciclopedia/silicati/|titolo=Silicati|sito=Treccani|accesso=2018-12-04}}</ref> [[File:Opal-53714.jpg|miniatura| Inclusione di opale, Queensland, Australia.]]
* Stadio ortomagmatico, origina: olivina, pirosseni, anfiboli, miche, feldspati, [[Feldspatoide|feldspatoidi]] e quarzo.
* Stadio pegmatitico-pneumatolitico, si formano principalmente: tormalina, [[topazio]], berillo, [[zircone]].
* Stadio idrotermale, sono tipici alcuni minerali argillosi, soprattutto del gruppo della caolinite, le [[Zeolite|zeoliti]], l’[[opale]] e il quarzo.
* [[Metamorfismo di contatto]] . Caratteristici del processo metamorfico di contatto sono la [[cordierite]], la [[vesuvianite]].
* Silicati tipici si possono originare anche nel processo [[Metamorfismo regionale|metamorfico regionale]], quali: i granati, la [[wollastonite]], il talco.
*[[Roccia sedimentaria|Processo sedimentario]] in cui si formano altri silicati come [[Argilla|argille]], zeoliti, feldspati, opale, quarzo.
== 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.<ref name=":4" />[[File:Olivine in polarizing light.jpg|miniatura|Olivina sotto luce polarizzata.]]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.<ref name=":2">{{Cita libro|autore=C. Cipriani e C. Garavelli|titolo=Cristallografia chimica e mineralogia speciale|anno=1994|editore=USES|pp=da 197 a 200}}</ref> Il peso specifico nei silicati, di norma, è compreso tra 3-4, tranne per i fillosilicati che si abbassa sotto al 3.<ref name=":3" />
=== Ottica ===
Per quanto riguarda le proprietà ottiche, si riscontra che gli [[indice di rifrazione|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.<ref name=":4" />
== Note ==
<references />
== Bibliografia ==
* Cornelis Klein, Mineralogia, Zanichelli, prima edizione italiana
== Voci correlate ==
* [[Minerale]]
* [[Vulcanismo]]
* [[Magma]]
== Altri progetti ==
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