Tetraedro de sílice definido y explicado

La gran mayoría de los minerales en las rocas de la Tierra, desde la corteza hasta el núcleo de hierro, se clasifican químicamente como silicatos. Estas minerales de silicato Todos están basados ​​en una unidad química llamada tetraedro de sílice.

Los dos son similares (pero ninguno debe confundirse con silicona, que es un material sintético). El químico sueco Jöns Jacob Berzelius descubrió el silicio, cuyo número atómico es 14, en 1824. Es el séptimo elemento más abundante en el universo. La sílice es un óxido de silicio, de ahí su otro nombre, dióxido de silicio, y es el componente principal de la arena.

La estructura química de la sílice forma un tetraedro. Consiste en un átomo de silicio central rodeado por cuatro átomos de oxígeno, con los cuales se une el átomo central. La figura geométrica dibujada alrededor de esta disposición tiene cuatro lados, cada lado es un triángulo equilátero: un tetraedro. Para imaginar esto, imagine un modelo tridimensional de bola y palo en el que tres átomos de oxígeno sostienen su átomo central de silicio, muy parecido a las tres patas de un taburete, con el cuarto átomo de oxígeno pegado hacia arriba átomo central

Químicamente, el tetraedro de sílice funciona así: el silicio tiene 14 electrones, de los cuales dos orbitan el núcleo en la capa más interna y ocho llenan la siguiente capa. Los cuatro electrones restantes están en su capa exterior de "valencia", dejándoles cuatro electrones cortos, creando, en este caso, un catión Con cuatro cargas positivas. Los cuatro electrones externos son prestados fácilmente por otros elementos. El oxígeno tiene ocho electrones, dejándolo a dos menos de una segunda capa completa. Su hambre de electrones es lo que hace que el oxígeno sea tan fuerte oxidante, un elemento capaz de hacer que las sustancias pierdan sus electrones y, en algunos casos, se degraden. Por ejemplo, el hierro antes de la oxidación es un metal extremadamente fuerte hasta que se expone al agua, en cuyo caso forma óxido y se degrada.

Como tal, el oxígeno es una excelente combinación con el silicio. Solo que, en este caso, forman un vínculo muy fuerte. Cada uno de los cuatro oxígenos en el tetraedro comparte un electrón del átomo de silicio en un enlace covalente, por lo que el átomo de oxígeno resultante es un anión con una carga negativa Por lo tanto, el tetraedro en su conjunto es un anión fuerte con cuatro cargas negativas, SiO₄^4–.

El tetraedro de sílice es una combinación muy fuerte y estable que se une fácilmente en minerales, compartiendo oxígenos en sus esquinas. Los tetraedros de sílice aislados se producen en muchos silicatos como la olivina, donde los tetraedros están rodeados de cationes de hierro y magnesio. Pares de tetraedros (SiO₇) ocurren en varios silicatos, el más conocido de los cuales es probablemente el hemimorfito. Anillos de tetraedros (Si₃O₉ o si₆O₁₈) ocurren en la benitoita rara y la turmalina común, respectivamente.

Sin embargo, la mayoría de los silicatos están formados por largas cadenas, láminas y armazones de tetraedros de sílice. los piroxenos y los anfíboles tienen cadenas simples y dobles de tetraedros de sílice, respectivamente. Las hojas de tetraedros unidos forman el micas, arcillas y otros minerales filosilicatos. Finalmente, hay marcos de tetraedros, en los que se comparte cada esquina, lo que resulta en un SiO₂ fórmula. Cuarzo y el feldespatos son los minerales de silicato más prominentes de este tipo.

Dada la prevalencia de los minerales de silicato, es seguro decir que forman la estructura básica del planeta.