Wikipedia

Ero sivun ”Silikaatti (yhdiste)” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
p pois tarpeeton {{highlight1}}
laajennettu
Rivi 1:
'''Silikaatti''' (< [[latina|lat.]] ''silicium'' = [[pii (alkuaine)|pii]]) on [[kemia]]llinen [[yhdiste]], joka koostuu piistä ja [[happi|hapesta]] (Si<sub>x</sub>O<sub>y</sub>), yhdestä tai useammasta [[metalli]]sta sekä mahdollisesta [[vety|vedystä]]. SilikaateiksiYksinkertaisimmat kutsutaansilikaatit voidaan käsittää [[piihappo]]jen [[suola|suolojasuoloiksi]]. jaLaajemmassa joskusmielessä myössilikaatteihin itseluetaan piihappoja.myös Normaaliolosuhteissapiihapot vakainitse silikaatti onsekä [[piidioksidi]] eli [[kvartsi]] (SiO<sub>2</sub>), joka on maankuoren yleisin mineraali [[maasälpä|maasälvän]] ohella. Silikaatit muodostavat [[silikaattimineraali|silikaattimineraaleja]] ja edelleen [[silikaattikivilaji|silikaattikivilajeja]]. [[Maankuori]] koostuu yli 90-prosenttisesti silikaateista.<ref name=Ensyklo />
 
Silikaatti-[[ioni|ioneja]] tunnetaan useita. Yksinkertaisin on ''metasilikaatti''-ioni SiO<sub>3</sub><sup>2-</sup>. Muita eri mineraaleissa esiintyviä ovat esimerkiksi:
Rivi 13:
| Syklosilikaatit || Rengasmainen || Si<sub>n</sub>O<sub>3n</sub><sup>2n-</sup> || [[turmaliini]]
|-
| Inosilikaatit || Yksinkertainen ketju (polymeroitunut metasilikaatti) || Si<sub>n</sub>O<sub>3n</sub><sup>2n−</sup> || [[pyrokseeni]]
|-
| Inosilikaatit || Kaksinkertainen ketju || Si<sub>4n</sub>O<sub>11n</sub><sup>6n-</sup> || [[amfiboli]]
Rivi 22:
|}
 
Näissä [[kemiallinen kaava|kemiallisissa kaavoissa]] parametrit n, x ja y voivat saada eri kokonaislukuarvoja. Tektosilikaatti-ionit itsessäänkin sisältävät yleensäusein myös [[alumiini]]a.<ref name=Ensyklo /> Näiden negatiivisten ionien lisäksi silikaattimineraalit luonnollisesti sisältävät myös positiivisia [[kationi|kationeja]] niin, ettei niillä ole nettosähkövarausta. [[Kvartsi]]kidettä eli [[piidioksidi]]a voidaan kuitenkin pitää tektosilikaatti-ionin erikoistapauksena, Si<sub>y</sub>O<sub>2y</sub>, jossa parametri x on nolla eikä alumiinia ole ja jonka varaus on kaavan mukaisesti myös nolla.
 
[[Alkalimetalli]]en silikaatit kuten [[natriumsilikaatti]] NaSiONa<sub>34</sub>SiO<sub>4</sub> liukenevat veteen. Natriumsilikaatin liuos tunnetaan [[vesilasi (liuos)|vesilasina]].<ref name=Kemia /> Muut silikaatit ovat yleensä erittäin niukkaliukoisia. Käytännöllisesti katsoen liukenemattomia ovat myös [[piihappo|piihapot]], joita ovat esimerkiksi ''metapiihappo'' H<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> ja ''ortopiihappo'' H<sub>4</sub>SiO<sub>4</sub>, joita syntyy vesilasiliuoksen reagoidessa vahvojen [[happo]]jen kanssa.
 
[[Lasi]]a valmistetaan kuumentamalla silikaatteja sulamispisteeseen saakka ja antamalla niiden jälleen jähmettyä.
 
== Rakenne ==
 
[[Tiedosto:Orthosilicate-2D-dimensions.png|thumb|[[Ortosilikaatti]]-ionin (SiO<sub>4</sub><sup>4-</sup>) rakenne. Muutkin silikaatit koostuvat ortosilikaatti-ionin kaltaisista tetraedreista.]]
[[Tiedosto:Silicate-double-tetrahedra-2D.png|thumb|right|upright=1|Disilikaatti-ioni (Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>3-</sup>) koostuu kahdesta silikaatitetraedrista.]]
[[Tiedosto:Na2SiO3idealized.png|thumb|Natriummetasilikaatin rakenne. Jokaista piiatomia ympäröi neljä happiatomia, joista kaksi sitoo piiatomeja toisiinsa, kahdella muulla taas on negatiivinen nettovaraus, niin että ne sitovat positiivisia natriumioneja [[ionisidos|ionisidoksella]].]]
[[Tiedosto:Beta-quartz-CM-2D-polyhedra.png|thumb|Piidioksidin kiderakenne (β-kvartsi)]]
 
Silikaattien rakenne on 1930-luvulta lähtien pystytty pitkälti selvittämään röntgensäteilyn avulla.<ref name=Ensyklo>{{kirjaviite | Tekijä = | Nimeke = Otavan suuri Ensyklopedia, 8. osa (Reykjavik-Sukulaisuus) | Sivut = 6244-6246 | Luku = Silikaatit | Julkaisija = Otava | Vuosi = 1976 | Tunniste = ISBN 951-1-05637-9}}</ref> Niille on tyypillistä, että jokaista piiatomia ympäröi neljä happiatomia, jotka sijaitsevat sen ympärillä [[tetraedri]]n kärjissä, kun taas piiatomi on tetraedrin keskipisteessä. Jokainen piiatomi on siis [[oktettisääntö|oktettisäännön]] mukaisesti sitoututunut [[kovalenttinen sidos|kovalenttisesti]] neljään happiatomiin. Sama happiatomi sen sijaan saattaa kuulua kahteenkin tällaiseen tetraedriin.<ref name=Kemia>{{kirjaviite | Tekijä = Antti Kivinen, Osmo Mäkitie | Nimeke = Kemia | Sivu = 333-335 | Luku = Silikaatit | Julkaisija = Otava | Vuosi = 1993 | Tunniste = ISBN 951-1-10136-6}}</ref>
 
[[Ortosilikaatti]]-ionin (SiO<sub>4</sub><sup>4-</sup>) muodostaa vain yksi tällainen tetraedri.<ref name=Kemia /> Muissa silikaatti-ioneissa ainakin osa happiatomeista sijaitsee kahden tetraedrin yhteisessä kärjesssä, jolloin ne yhdistävät tetraedrit toisiinsa muodostaen monimutkaisempia anioneja. Esimerkiksi disilikaatti- eli pyrosilikaatti-ionin (Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>6-</sup>) muodostaa kaksi tetraedriä, joilla on yksi yhteinen kärki. Monet silikaatti-ionit ovat [[polymeeri]]siä eli niissä on hyvin suuri määrä SiO<sub>4</sub> -tetraedrejä, jotka voivat muodostaa ketjun, kaksoisketjun, verkon tai kolmiulotteisen rakenteen.<ref name=Kemia /> Vaikka [[metasilikaatti]]-ionin kaava usein esitetään yksinkertaisesti muodossa SiO<sub>3</sub><sup>-</sup>, todellisuudessa sekin esiintyy tetraedreistä koostuvana polymeerinä, jonka kaava tulisi esittää muodossa (SiO<sub>3</sub><sup>-</sup>)<sub>n</sub><ref name=Kemia />. Myöskään [[piidioksidi]] (SiO<sub>2</sub>) ei kiteisenä koostu pienistä yhden pii- ja kahden happiatomin muodostamista molekyyleistä vaan suuresta joukosta toisiinsa yhteisen happiatomin välityksellä sitoutuneista SiO<sub>4</sub>-tetraedreista siten, että niiden muodostamassa kolmiulotteisessa [[makromolekyyli]]ssa on happiatomeja kaksi kertaa niin monta kuin piiatomeja.<ref name=Ensyklo />
 
Silikaatti-ionin [[sähkövaraus|varaus]] voidaan laskea olettamalla, että jokaisella piiatomilla olisi varaus +4 ja jokaisella happiatomilla -2, paitsi kahden tetraedrin yhteisellä happiatomilla, joka ei tuo osuuttaan ionin varaukseen.
 
Aikaisemmin silikaatit pyrittiin selittämään hypoteettisten [[piihappo]]jen [[suola|suoloiksi]]. Esimerkiksi ortosilikaatteja pidettiin [[ortopiihappo|ortopiihapon]] (H<sub>4</sub>SiO<sub>4</sub>) ja metasilikaatteja [[metapiihappo|metapiihapon]] (H<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> suoloina. Monimutkaisempien silikaattien osalta tällaiset selitykset joutuivat kuitenkin suuriin vaikeuksiin, kunnes niiden rakenne saatiin selvitetyksi.<ref name=Ensyklo />
 
== Lähteet ==
{{viitteet}}
 
[[Luokka:Silikaatit|*]]
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/wiki/Silikaatti_(yhdiste)”