Krzemiany a minerały niekrzemianowe
Minerały występują w środowisku naturalnym. Poza wartościami ekonomicznymi minerały są również ważne dla życia roślin i zwierząt. Minerały są zasobami nieodnawialnymi i naszym obowiązkiem jest ich zrównoważone wykorzystanie. Minerały można znaleźć na powierzchni ziemi i pod ziemią. Są jednorodnymi ciałami stałymi i mają regularną strukturę. Mineralogia to nauka o minerałach. Odkryto ponad 4000 minerałów, które mają strukturę krystaliczną. Minerały znajdują się w skałach, rudach i naturalnych złożach minerałów. Istnieje duża liczba minerałów, które można zidentyfikować, badając ich kształt, kolor, strukturę i właściwości. Podział minerałów na minerały krzemianowe i niekrzemianowe opiera się na ich składzie.
Minerały krzemianowe
Minerały krzemianowe są najliczniej występującymi minerałami na powierzchni ziemi. Składają się z atomów krzemu i tlenu. Krzem jest pierwiastkiem o liczbie atomowej 14, a także w grupie 14 układu okresowego tuż poniżej węgla. Krzem może usunąć cztery elektrony i utworzyć kation naładowany +4 lub może dzielić te elektrony, tworząc cztery wiązania kowalencyjne. W krzemianach krzem jest chemicznie związany z czterema atomami tlenu i tworzy tetraedryczny anion. Krzemian ma wzór chemiczny SiO44- Wszystkie atomy tlenu są połączone z centralnym atomem krzemu tylko jednym wiązaniem kowalencyjnym i mają - 1 ładowanie. Ponieważ są naładowane ujemnie, mogą wiązać się z czterema jonami metali, tworząc minerały krzemianowe. Aby wypełnić oktet wokół tlenu, krzem może również wiązać się z innym atomem krzemu, zamiast łączyć się z jonem metalu. Zdolność do tworzenia struktur ciągłych poprzez współdzielenie jednego atomu tlenu (tlen mostkujący) pomiędzy dwoma atomami krzemu umożliwia tworzenie dużej liczby struktur krzemianowych. Minerały krzemianowe są podzielone na różne grupy w zależności od stopnia polimeryzacji czworościanu krzemianowego. W zależności od liczby mostkujących atomów tlenu wspólnych dla jednego czworościanu krzemianowego dzieli się je na neokrzemiany (np. forsteryt), sorokrzemiany (np. epidot), cyklokrzemiany (np. beryl), inokrzemiany (np. tremolit), krzemiany warstwowe (np. tektosilikany), (np. kwarc).
Minerały niekrzemianowe
Są to minerały inne niż minerały krzemianowe. Innymi słowy, minerały niekrzemianowe nie mają czworościanu krzemianowego jako części swojej struktury. W związku z tym mają mniej złożoną strukturę w porównaniu z minerałami krzemianowymi. Istnieje sześć klas minerałów niekrzemianowych. Tlenki, siarczki, węglany, siarczany, halogenki i fosforany to sześć klas. Występują one w skorupie ziemskiej w stosunkowo mniejszych ilościach, tj. około 8%. Jednak minerały niekrzemianowe mają ważne zastosowania, a niektóre są cenne. Na przykład złoto, platyna i srebro to metale szlachetne. Cenne klejnoty, takie jak diamenty, rubiny są również minerałami niekrzemianowymi. Żelazo, aluminium i ołów występują jako związki połączone z innymi pierwiastkami, które są przydatne w różnych celach.
Jaka jest różnica między minerałami krzemianowymi a minerałami niekrzemianowymi?
• Minerały krzemianowe zawierają głównie atomy krzemu i tlenu i mają strukturę SiO44-. Ale nie krzemiany nie mają tej kombinacji krzemu i tlenu.
• Minerały krzemianowe są liczniejsze w skorupie ziemskiej niż minerały niekrzemianowe.
• Minerały niekrzemianowe są mniej złożone niż minerały krzemianowe.
• Większość minerałów krzemianowych to minerały tworzące skały, podczas gdy minerały niekrzemianowe są ważne jako minerały rudy.
