Silicatos

Os silicatos

 Os silicatos constituem a classe mineral mais importante, pois cerca de 25% dos minerais conhecidos (mais de 2000) e 40% dos minerais mais comuns (em torno de 300) são silicatos.  A crosta terrestre é constituída essencialmente de rochas ígneas e metamórficas, sendo os componentes dessas rochas quase que totalmente silicatos

 (mais de 90%).

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 De um modo geral a crosta terrestre é formada por mais de 60% de  átomos de oxigênio, pouco mais de 20% de  átomos de silício e 6 a 7% de átomos de alumínio, aparecendo com porcentagem atômica ao redor de 2% os átomos de Fe, Ca, Mg, Na e K. Os demais elementos químicos representam cerca de 1% da proporção atômica média encontrada na crosta terrestre, e desses apenas o Ti possui alguma importância volumétrica na arquitetura da crosta.

Rochas ígneas (magmáticas)

 Formadas a partir do resfriamento e solidificação do magma. Se esse processo ocorrer no interior da crosta terrestre, denomina-se intrusivas, por exemplo: o granito  Se a petrificação ocorrer na superfície pelo derramamento de magma, forma-se as rochas vulcânicas, denominadas extrusivas, como o basalto.Foram as primeiras rochas formadas na Terra e deram origem aos outros tipos de rochas. Os elementos químicos mais abundantes nelas são o Silício e o Oxigênio.

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Rochas Magmáticas

• Granito - Formado essencialmentepor quartzo, feldspato e mica.

Rochas Sedimentares

  Foram formadas na superfície da crosta terrestre, sob temperaturas e pressões relativamente baixas. São resultados dossedimentos de outras rochas ou de restos minerais, animais e vegetais seguidos de transporte e deposição dos detritos. Caracterizam-se pela constituição estratificada. Pode-se mencionar o exemplo dos Argelitos que contem em sua composição: quartzo, feldspato, calcários e micas.

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Rochas Metamórficas

  São formadas por transformações químicas e/ ou físicas sofridas por rochas pré-existentes, quando submetidas ao calor e à pressão do interior da Terra.  Tanto rochas magmáticas quando sedimentares podem passar por esses processos e mudar suas condições originais. Exemplo: Xistos (ricos em micas).

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A Estrutura

A unidade fundamental na qual a estrutura dos silicatos é baseada consiste em um tetraedro regular com os vértices ocupados por íons de Oxigênio (O) e um átomo de silício (Si) no centro. O compartilhamento dos oxigênios pode envolver nenhum, um, dois, três ou até todos os quatro íons de oxigênios dos tetraedros, dando uma origem a uma diversidade de configurações estruturais. A ligação que une estes íons é 50% iônica e 50% covalente.

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Fórmula geral dos silicatos: XmYn(ZpOq)Wr

Z são cátions pequenos altamente carregados (Si4+, Al3+), em coordenação tetraédrica (4) com o Oxigênio (O);

X são cátions grandes fracamente carregados (Ca2+, Na2+, K+), em coordenação cúbica (8) ou mais elevada com oxigênio.

Y são cátions médios, bi a tetravalentes (Mg+2, Fe+2, Fe+3, Mn+2, Al+3, Ti+4),em coordenação octaédrica (6) com o oxigênio;

Wsão grupos aniônicos como a hidroxila (OH)-, F- e Cl-.

Os índices p e q dependem do grau de polarização da estrutura, enquanto que os índices m, n e r dependem das condições de neutralidade elétrica do mineral.

A polimerização nos silicatos ocorre através do compartilhamento dos oxigênios,

originando uma grande variedade de estruturas em cadeia. O oxigênio compartilhado interliga dois tetraedros, pertencendo igualmente aos dois, e o grau de polimerização (G.P) corresponde ao número de oxigênios compartilhados, variando de 0 a 4.

Classificação dos Silicatos

 A subdivisão em sub-classes dos silicatos baseia-se no número de vértices compartilhados dos tetraedros da estrutura, como pode ser exemplificado abaixo:

1) Nesossilicatos

Os nesossilicatossão os silicatos com estrutura mais simples,caracterizam-se pela presença de tetraedros (SiO4) isolados em sua estrutura. As ligações tetraedro-tetraedro se fazem através de metais: Fe, Mg, Ca e Al. Todos os nesossilicatos possuem empacotamento atômico denso e suas propriedades físicas refletem isso: eles são relativamente mais duros e possuem densidades relativamente mais altas que compostos correspondentes de outros tipos de estruturas. Destacam-se nesta sub-classe os minerais do grupo das granadas e das olivinas, além de vários outros minerais isolados, como por exemplo: topázio e o zircão.

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Tipo Y2SiO4: o Y é um cátion bi ou trivalente

                                             Mg→ Forsterita (Fo) Mg2SiO4

Grupo das olivinas ⇒ Y = Fe→ Faialita (Fa) Fe2SiO4

                                              Mn→ Tefroita (Tef) Mn2SiO4

                                             

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- Ocorre principalmente em rochas ígneas básicas.

 -Mineral de fácil decomposição

- Principal constituinte do manto superior e da crosta oceânica.

Tipo XSiO4: O X é um cátion tetravalente.

X= Zr  → Zircão ZrSiO4