Силикати

Код огромне већине силиката, укључујући и силикатне минерале, атом Si заузима тетраедарску форму, а окружен је са четири центра кисеоника. У таквим структурама, хемијске везе према силицијуму следе правило октета. Такви тетраедри понекад се јављају као изоловани SiO₄⁴⁻ центри, али је далеко најчешћи случај да су тетраедри везани заједно на различите начине попут парова (Si₂O₇⁶⁻) или прстенова (Si₆O₁₈¹²⁻). Обично су силикатни анјони ланци, двоструки ланци, слојеви и тродимензионални оквири. Све те врсте имају врло слабу растворљивост у води при нормалним условима.

Силикати су врло добро проучени и описани у чврстом стању, али су знатно мање познати у растворима. Анјон SiO₄⁴⁻ је конјугована база силикатне киселине Si(OH)₄,^[3] а обоје су врло слабо постојани као и сви њихови међупроизводи. Због тога раствори силиката су обично проучавани као смеше кондензованих и делимично протонованих силикатних кластера. Природа растворљивих силиката неопходна је за разумевање биоминерализације и синтезе алуминосиликата, као важних индустријских катализатора попут зеолита.^[4]

Иако је тетраедар уобичајен облик координацијске геометрије за једињења силицијума, врло добро је познато да силицијум такође усваја и више координацијске бројеве. Добро познати пример виших координацијских бројева је хексафлуоросиликат (SiF₆²⁻).^[5][6][7][8] Октаедарска координација са шест центара кисеоника је такође доказана. При врло високом притиску, чак и SiO₂ усваја ову геометрију у минералу стисховиту, густој полиморфној силици пронађеној је у доњем плашту Земље. Ова структура такође настаје „стресом” (шоком) стена проузрокованим на пример ударом метеорита. Октаедарски Si у облику хексахидросиликата ([Si(OH)₆]²⁻) доказан је у минералу таумаситу, доста ретком у природи, али се понекад може запазити међу другим калцијум-силикатним хидратима вештачки насталим у цементу и бетону који су изложени нападима снажних сулфата.

У геологији и астрономији^[9], појам силикат се користи за означавање врсте стена која се састоји претежно од силикатних минерала. На Земљи, јавља се веома велики број силикатних минерала чак и у ширем распону комбинација као резултат процеса који граде и мењају њену кору. Ти процеси обухватају делимично топљење, кристализацију, фракционизацију, метаморфозу, ерозију и дијагенезу. Жива бића такође доприносе силикатном циклусу у близини Земљине површине. Једна врста планктона позната као дијатомеје (кремењасте алге) граде своје егзоскелете (љуштуре) од силике.^{[10][11][12][13]} Те љуштуре након угинућа дијатомеја су основни састојак седимената у океанским дубинама.

Силика, односно силицијум-диоксид SiO₂ се понекад сматра силикатом, Силика, односно силицијум-диоксид SiO₂ се понекад сматра силикатом,^[14][15] мада је то посебан случај који нема негативно наелектрисање те нема „потребу” за супротним јоном. Силика се јавља у природи као минерал кварц и у облику његових полиморфа.^{[16][17][18][19]}

Силикати су подељени према начину на који су (SiO₄) тетраедри повезани на:

• Незосиликати
  • оливин - Оливин^[20] је изоморфна смеша две крајње компоненте форстерита (Mg₂SiO₄) и фајалита (Fe₂SiO₄) између којих постоје постурни прелази. Оливини су веома значајни састојци магматских стена и то групе базичних и ултрабазичних. На ниским температурама су веома нестабилни.
  • гранат - Минерали ове групе су веома распрострањени у свим врстама стијена. Разноврсни су по саставу али се могу свести на заједничку формулу: X₃Y₂(SiO₄)₃, где је X двовалентан катјон Mg²⁺, Fe²⁺, Ca²⁺, Mn²⁺, a Y тровалентан катјон Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺. На основу присуства појединих катјона гранати образују читав низ врста: пироп, алмандин, спесартин, уваровит, гросулар, андрадит. Боја граната варира од безбојних, преко жућкастих до зеленкастих, црвених до црних.
• Соросиликати - нпр. епидот
• Циклосиликате, се састоје од затворених тетраедара са (T_xO_3x)^2x− или односом од 1:3. Они је јављају као трочлани (T₃O₉)⁶⁻ и шесточлани (T₆O₁₈)¹²⁻ прстенови, при чему T означава тетраедарски координирани катјон.

Берил је алумосиликат берилијума Be₃Al₂Si₆O₁₈. Боје је плаве или плавичастозелене. Од примеса, међутим, бива различито обојен те се разликује неколико варијетета, зелени-смарагд и плави-аквамарин спадају у драго камење.^{[21][22][23][24]}

Турмалин

• иносиликате(једна трака)- нпр. пироксени
• иносиликате(две траке)- нпр. група амфибола
• филосиликате - нпр. група лискуна, група глина, група серпентина, група талка, група хлорита
• тектосиликате - нпр. кварц, зеолит, фелдспат^[25]

• Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (ур.). „Quartz”. Handbook of Mineralogy (PDF). III (Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-9622097-2-7. 

Силикати на Викимедијиној остави.

• Силикатно стакло Архивирано на сајту Wayback Machine (2. октобар 2000)