بررسی دقیق ساختار ارتوسیلیکات ها | تدریس المپیاد شیمی دکتر نباتی

تدریس خصوصی المپیاد شیمی از پایه های هفتم، هشتم و نهم

آموزش شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – استاد برتر شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

سیلیکات ها

همچنان که در مقاله قبلی گفته شد (مقاله سیلیکات ها را می توانید از اینجا مطالعه کنید)، سیلیکات ها در شیمی به دسته ای از آنیون های چند اتمی شامل اتم های سیلیسیم و اکسیژن گفته می شود که دارای فرمول عمومی زیر هستند:

[SiO_4-x^(4-2x)-]_n

۰ ≤ x < 2

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

اگر در فرمول عمومی سیلیکات ها x=0 باشد، ارتوسیلیکات نامیده می شود.

SiO₄^4-

کریستالوگرافی اشعه ایکس، نکات بسیار مهمی را در رابطه با ساختار سیلیکات ها مشخص می کند که از آن جمله می توان به نکات زیر اشاره کرد:

نکته اول: الکترونگاتیوی اتم های اکسیژن و سیلیسیم به ترتیب برابر با ۳٫۵ و ۱٫۸ می باشد. بنابراین اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم های اکسیژن و سیلیسیم برابر با ۱٫۷ می باشد. بنابراین می شود نتیجه گرفت که پیوندهای Si-O خصلت ۵۰ درصد یونی و ۵۰ درصد کوالانسی دارند.

نکته دوم: نسبت شعاع یونی کاتیون ⁺Si⁴ به آنیون ^–O² برابر با ۰٫۲۹ می باشد. که این نسبت شعاع یونی، ساختار تتراهدرون یا چهاروجهی را نشان می دهد. یعنی اتم سیلیسیم با ۴ اتم اکسیژن در ۴ راس این چهاروجهی کئوردینه شده است.

نکته سوم: طول پیوند Si-O برابر با ۱۶۲ پیکومتر و زاویه پیوندی O-Si-O برابر با ۱۰۹٫۵ درجه می باشد.

نکته چهارم: ساختار چهاروجهی ارتوسیلیکات هم می تواند به صورت مولکول های مجزا وجود داشته باشد و هم می تواند از طریق اتم های اکسیژن به هم متصل شده و پلیمریزه شوند.

نکته پنجم: حدود ۹۵ درصد از پوسته زمین شامل سیلیکا، آلومینیوم سیلیکات و سیلیکات های معدنی دیگر است.

نکته ششم: ارتوسیلیکات ها از واکنش کربنات های فلزات قلیایی با خاک و سنگ در کوره های الکتریکی در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد به دست می آیند.

Na₂CO₃   →   CO₂  +  Na₂O

۲ Na₂O  +  SiO₂   →   Na₄SiO₄

نکته هفتم: از معروفترین ارتوسیلیکات ها می توان به سنگ های معدنی زیر اشاره کرد:

ویلمیت (روی ارتوسیلیکات) Zn₂SiO₄

فورستریت (منیزیم ارتوسیلیکات) Mg₂SiO₄

فناسیت (بریلیوم ارتوسیلیکات) Be₂SiO₄

نکته هشتم: ساختار ارتوسیلیکات ها به صورت زیر است:

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

دکتر مهدی نباتی

استاد برجسته المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان