Силикаты

соли кремниевых кислот. Роль катионов в С. Играют преим. Элементы 2-го, 3-го и 4-го периодов перио-дич. Системы. В природе широко представлены в виде минералов, входят в состав большинства горных пород, слагающих осн. Часть земной коры (ок. 75% от ее общей массы), верхней и нижней мантии. Главнейшие минералы земной коры-полевошпатовые алюмосиликаты(55%, см. Полевые шпаты), разл. Классы орто-, мета- и диметасилика-тов (15%), кварц (12%, см. Кремния диоксид), слюды (3%).С. Составляют минер. Основу почв. Кварцевый песок, первичные и метаморфизованные сланцы, глины и др. Осадочные породы. Встречаются в лунном грунте - клинопироксеновые базальты, в никелисто-железистых каменных метеоритах-оливины, пироксены, плагиоклазы, кварц и др.

Атомы Si в кремнекислородных анионах м. Б. Изоморфно замещены (см. Ниже) атомами Аl, В, Be и др., в соответствии с чем различают алюмо-, боро-, берилло- и др. Силикаты. Кристаллохимическая систематика С. По хим. Природе С. И в особенности С. Сложного состава и строения (в т. Ч. Цементные гидросиликаты, цеолиты, С. С добавочными анионами и комплексными катионами) относятся к типичным гетеродесмич. Соединениям, в к-рых реализуются одновременно разл. Типы хим. Связи-ионная, ковалентная, ионно-ковалентная, координационная, водородная и др. Многоцентровые связи. Структурная классификация С. Базируется на рентгено-структурных расшифровках кристаллич. Строения важнейших породообразующих силикатных минералов (преим. С мелкими катионами Be, Mg, Al, Zn, Fe, отчасти Na и К), выполненных начиная с кон.

20-х гг. У. Брэггом, Л. Полин-гом, Нараи Сабо. В основу структурной систематики С. (Брэгг, Ф. Махачки) было положено строение анионных группировок-способ сочленения между собой элементарных звеньев-правильных кремнекислородных тетраэдров (рис. 1) в анионные радикалы конечных размеров или же в бесконечные одно-, двух- и трехмерные группировки. С 1950 в рентгеноструктурных исследованиях преим. Школы Н. В. Белова были расшифрованы мн. Кристаллич. Структуры С. И их неорг. Аналогов с крупными катионами Na, К, Са, Ва, РЗЭ и др. В основе систематики кремнекислородных группировок по Брэггу лежит размерное соответствие ребер тетраэдров SiO4 и октаэдров MgO6. По Белову для кристаллохимии С. Характерно стерич. Соответствие ребра октаэдра СаО 6 с расстоянием между вершинами диорто-группы .

Это наиб. Наглядно иллюстрируется сочленением кремнекислородных цепочек с октаэдрич. Колонками Са- и Mg-октаэдров в структурах пироксена энстатита Mg2(Si,O6), (рис. 2, а) и пироксеноида волластонита Са 3 (Si3O9), (рис. 2, б). Рис. 1. Элементарный правильный кремне-кислородный тетраэдр SiO44-. Для кристаллохимии С. По Белову определяющим критерием конструирования или формирования типа кристаллич. Структуры С. И их неорг. Аналогов явился принцип "приспособляемости" кремнекислородных анионных группировок к существенно более крупным полиэдрам катионов. При классификации С. Выделяют элементарное звено, участвующее в построении кремнекислород-ного анионного каркаса,-орто-, диорто- и триортогруппы. Рис.2. Элементарные кремнекислородные единицы-ортогруппы в структуре Mg-пироксена энстатите (а)и диортогруппы в Са-пироксеноиде волластоните (б).

В целом С. Могут быть додразделены на два класса. Соединения с конечными размерами кремнекислородных группировок (островные структуры) и с бесконечными повторениями кремнекислородных тетраэдров при самых разл. Способах их сочленения (полимерные, или конденсир., структуры). Причем анионный остов кристаллич. Решетки, наряду с кремнекислородными анионами, может включать И дополнит. Анионы-О 2-, ОН -, Cl-, F-, , и нек-рые др. Островные С. Делятся на соед. С одиночными кремнекислородными тетраэдрами -ортосиликаты (рис. 3, а) и со сдвоенными тетраэдрами -диортосиликаты (рис. 3, б). К таким С. Относятся оливины (MgFe)2SiO4, циркон ZrSiO4, гранаты , где М II = Mg, Ca, Fe(II), Mn(II), М III = Al, Fe(III), Сr(III), V(III) и др.

Соед. Со сдвоенными тетраэдрами-минералы группы тортвейтита Sc2Si2O7, ме-лилита и обширный класс пиросиликатов РЗЭ (рис. 3, б).По сравнению с орто- и диортосиликатами значительно менее распространены С. С открытыми линейными три- и тетраор-тогруппами, напр. Киноит Cu2Ca2Si3O10.