kémiai tulajdonságok

utolsó módosítás:vasárnap, 08-Nov-2009 04:44: 32 CET

dokumentum állapota: teljes

kvarc egy vegyület egy rész szilícium és két rész oxigén, szilícium-dioxid, SiO2. Kémiai összetételét (és a szilícium, Si elemet) Jakob Berzelius svéd kémikus fedezte fel 1823-ban. A szilícium-dioxidot általában szilícium-dioxidnak nevezik.

az IUPAC szerint a következő két név helyes: szilícium-dioxid és dioxoszilán.


10mm
1040×800 193kb – 2080×1600 684kb

Ez egy kis darab iparilag előállított tiszta szilícium. Ez egy könnyű (sűrűség 2,328 g / cm3), szürke kristályos anyag, erős fémes csillogással. Nagyon kemény (körülbelül olyan kemény, mint a kvarc és sokkal keményebb, mint a legtöbb fém), de törékeny és nem alakítható, mint a fémek. A Szilícium a félvezető ipar alapja: a tiszta szilícium csak gyenge elektromos vezető, de ha nyomnyi mennyiségű megfelelő elemet adunk hozzá (a szilíciumot adalékoljuk), vezetőképessége megközelíti a fémét, és a nyomelemek típusának és mennyiségének kiválasztásával az adalékolt Szilícium elektromos tulajdonságai szabályozhatók.

reakciók

szobahőmérsékleten a SiO2 minden módosításban szinte inert, és nem reagál a legtöbb más anyaggal. Még mérsékelten magas hőmérsékleten is a szilícium-dioxid kémiailag nagyon stabil. Emiatt olvasztott kvarc (szilícium-dioxid üveg) széles körben használják a kémiai készülékek, különösen akkor, ha a katalitikus reakciók a fém kationok közönséges üveg kerülni kell. A szilícium-dioxid alacsony reaktivitásának oka a nagyon erős Si-O kötés, de makromolekuláris szerkezete is.

mivel maga a sav anhidritje (ortoszilsav, H4SiO4), a kvarcot általában nem támadják meg savak. A kiemelkedő kivétel a hidrogén-fluorid, HF, amely lebontja a kvarcot, hogy először Szilícium-fluoridot képezzen SiF4, majd hidrogén-fluoroszilsav:

SiO2 + 6 HF h2sif6 + 2 H2O

a SiO2-t lúgos anyagok (például kálium-hidroxid, KOH) is megtámadják. A reakció sebessége a változástól és a kristály méretétől függ: a kristályos kvarc csak nagyon lassan oldódik fel forró vizes lúgos oldatokban, míg az amorf SiO2 szobahőmérsékleten könnyen feloldódik:

SiO2 + 2 Koh kb k2sio3 + H2O

a reakció fontos a kollektor számára, mivel néha lúgos oldatokat és mosószereket használnak a moha és a zuzmók eltávolítására az ásványi mintából. A kvarckristályok általában nem jelentenek problémát, de nagyon óvatos lennék a kriptokristályos fajták tisztításakor.

hasonló reakció szilikagél képződéséhez vezet a betonban, amikor a beton lúgos vegyületei, jellemzően Ca (OH)2, amorf szilícium-dioxiddal és kriptokristályos kvarccal (azaz opállal és kalcedonnal) reagálnak. A szilikagél vonzza a vizet, megduzzad és megreped a beton néhány évtizeden belül.

a szilícium-dioxid minden formája feloldódik az olvadt natronban (Na2CO3) vagy káliumban (K2CO3), hogy szilikátokat képezzen:

SiO2 + K2CO3 kb k2sio3 + CO2

számos geológiai környezet magas hőmérsékletén a kvarc savként működik, és számos lúgos ásványi anyaggal reagál. Jól ismert példa a Wollastonite Ca3Si3O9 ásvány képződése kvarcból és kalcitból kontakt metamorf folyamatok során, körülbelül 600 C-tól felfelé:

3 SiO2 + 3 CaCO3 Ca3si3o9 + 3 CO2

az ellenkező reakció a szilikát kőzetek időjárásakor megy végbe, itt a H2CO3 szénsav például a meteorikus vizekben kovasavat bocsát ki és karbonátokat képez.

A kvarc A Szilícium “ércje”. A szilíciumot a következő endoterm (energiafogyasztó) reakcióban körülbelül 2000 C hőmérsékleten nyerik ki:

SiO2 + 2 C ++ Si + 2 CO

az Si-O kötés sokkal erősebb, mint a C-O kötés, és a reakció csak azért működik, mert a szén-monoxid CO gázként távozik a rendszerből, így a rendszer egyensúlya jobbra tolódik. A szén-monoxid képződése szén-dioxid helyett CO2 jellemző a magas hőmérsékleten szénnel történő reduktív reakciókra. Az ebben a folyamatban képződött szilícium nem elég tiszta a forgács előállításához, ezért meglehetősen összetett eljárással kell tisztítani. Tehát az érc bősége ellenére a tiszta szilícium viszonylag drága.

vízben való oldhatóság

A Szilícium-dioxid vízben való oldhatósága függ a hőmérséklettől, a nyomástól, a felületi szerkezetétől és a szerkezeti módosításától. Az alábbi táblázat áttekintést nyújt az oldhatóságról szobahőmérsékleten és normál nyomáson.

adatok:
– xhamsterhollemann& Wiberg, 1985
– ons rykart, 1995

szobahőmérsékleten a kvarc vízben gyakorlatilag nem oldódik. A csapvíz általában szinte telített oldott szilícium-dioxiddal (a kvarc tekintetében), és az oldódási folyamat nagyon lassú, ezért nem kell aggódnia, hogy a kvarckristályok megsérülnek az ismételt tisztítás során.

mindazonáltal a szilícium-dioxid feloldódása az alapkőzetben és a talajban fontos szerepet játszik a forró, párás éghajlaton. A laterittalajok kialakulása összefügg azzal, hogy a szilícium – dioxid fokozatosan kimosódik a felszíni rétegekből, és olyan vegyületek dúsulnak, amelyek – legalábbis ilyen éghajlati viszonyok között-kevésbé oldódnak vízben, mint a vas és az alumínium-oxidok.

100cc feletti hőmérsékleten és magas nyomáson a kvarc oldhatósága gyorsan növekszik. 300 Ft-nál 700-1200 mg/l között van, a nyomástól függően.

a SiO2 vízben oldódik ortoszilinsav képződésével, H4SiO4:

SiO2 + 2 H2O h4sio4

az Ortoszilinsav nagyon gyenge sav, gyengébb, mint például a szénsav. Disszociál egy pK1-vel 9.51 a

H4SiO4 + H2O xhamster3sio4- + H3O+

vizes oldatban nincsenek SiO2 molekulák vagy SiO4 tetraéderek aggregátumai. A fordított reakció a kvarckristályok növekedésének módja, de egy H4SiO4 molekula nem képes egyszerűen eldobni 2 vízmolekulát, szüksége van egy másik H4SiO4 molekulára vagy egy már jelen lévő szilícium-dioxid molekulára hidroxil (- OH) végződéssel:

az Ortoszilsav csak hígított vizes oldatban stabil, a tiszta savat nem lehet kivonni. Az ortoszilinsav legérdekesebb tulajdonsága, hogy hajlamos a vizes oldatokban polimerizálódni, hogy először egy szol, majd később poliszilinsav-gélt képezzen: az ortoszilinsav-molekulák nagy molekulákká kondenzálódnak a reakciók szerint . Amint elkezdi koncentrálni a H4SiO4 oldatot, a molekulák polimerizálódnak. Szobahőmérsékleten laboratóriumi körülmények között ennek a folyamatnak a végpontja az amorf szilícium-dioxid képződése. A polimerizált kovasav gélei valószínűleg az opál és a kriptokristályos kvarc fajták (szélesebb értelemben vett kalcedon) elődei is.

A Szilícium-dioxid alapvető szerkezete

SiO2 nem kevesebb, mint 13 különböző szerkezeti módosításban fordul elő. Kristályszerkezetük (ha van) eltérhet, de mindegyiknek van néhány alapvető tulajdonsága. Az alábbiak minden szilícium-dioxid-módosításra vonatkoznak, kivéve, ha ez szerepel. A kvarc specifikus molekuláris szerkezetét a fejezet szerkezete tárgyalja.

a szilícium-dioxid kémiai kötései kovalensek: molekuláris pályákon alapulnak, amelyekben 2 elektron oszlik meg az atomok között (szemben az ionos kötésekkel, amelyek a sókban megtalálhatók fluorit vagy asztali só; itt az elektronok egyik elemből a másikba kerülnek, hogy ellentétes elektromos töltésű ionokat képezzenek, és egy kristályban ezeket az ionokat elektrosztatikus vonzás tartja össze).

ábra.1: SiO4-tetraéder

ábra.2

ábra.3: SiO4-Ionos Kötésmodell

a szilícium-dioxid szinte minden módosításának alapvető építőeleme (a kivételek nagyon magas nyomású módosítások) a SiO4 egység, amelyben egy központi szilíciumatomot négy oxigénatom vesz körül.

 . |O| - | - .O-Si-O. - | - |O| .

ennek az egységnek a geometriáját egy gömb-Bot renderelés mutatja az ábrán.1, szilíciummal, amelyet elefántcsont színű, oxigént piros gömb, kémiai kötéseket pedig Szürke csövek jelképeznek közöttük. Az atomok mérete nem méretezhető. Az oxigénatomok olyan pozíciókat foglalnak el a szilíciumatom körül, amelyek a lehető legnagyobb távolságban tartják őket egymástól, így egy tetraéder négy sarkát alkotják, amelyet az áttetsző szürke piramis szimbolizál. Vegye figyelembe, hogy az oxigénatomok nem kapcsolódnak egymáshoz, a köztük lévő szürke vonalak csak a tetraéderes geometria megjelenítésére készültek. A központi o-Si-O kötések szöge nagyon közel van az ideális tetraéder értékéhez (109,5^, szürke-kék ív az ábrán.1), A szilícium oxigén távolsága körülbelül 0.161 nm minden oxigénatomra, tehát az egyes tetraéder szinte köbös szimmetriával rendelkezik.

A Si-O kötés erősen poláris, az elektronokat jobban vonzza az oxigén, ami az elektromos töltések egyenetlen eloszlásához vezet a tetraéderben: a sarkok negatívabbak, a középpont pozitívabb töltésű.

Az O=Si=O-hoz hasonló (a szén-dioxid CO2-éhoz hasonló lineáris szerkezetű) egyedi molekulák csak SiO2 gázban találhatók meg 2500 C feletti hőmérsékleten.

számos tankönyv magyarázza a SiO4-tetraéder és más ásványi szerkezetek geometriáját a különböző ionok relatív mérete alapján, amint azt az ábra mutatja.2: minél nagyobb a központi ion relatív mérete, annál több ellentétes töltésű ionra van szükség annak bezárásához. Ennek megfelelően a SiO4-tetraédert gyakran kis Si4 + kationként rajzolják, amelyet négy nagy O2 – anion zár be (ábra.3). Lehet vitatni, hogy ez pontatlan: A szilíciumot és az oxigént összekapcsolt elektron pályák poláris kovalens kötései kötik össze, így egységet alkotnak, és nem ugyanolyan módon vannak elválasztva és szabadon mozgathatók, mint a sóban lévő ionok. Az Si4+ ionokkal rendelkező vegyületek valójában nem léteznek. Van némi eltérés a kísérleti eredmények értelmezésében, és míg egyes szerzők a Si-O kötést elsősorban kovalensnek tekintik, mások hangsúlyozzák a kötés Ionos jellemzőit. A felülvizsgálat, lásd Gibbs et al., 1994 és Cohen, 1994.,

 | | O O | | -O-Si-O-Si-O- | | | | O O O O | | | |-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O- | | | | O O O O | | | | -O-Si-O- | O |

ábra.4: Szilícium-dioxid hálózat

az oxigén kétértékű, és a tetraéder sarkában lévő oxigénatomok mindegyike egy szomszédos tetraéder másik szilíciumatomjához kapcsolódik. Tehát a kvarc és általában a szilícium-dioxid az összekapcsolt SiO4 tetraéderek háromdimenziós hálózataként írható le. A kémiai szimbólumok szerkezetének vázlatos nézetét az ábra mutatja.4. A kvarc molekuláris szerkezetének bonyolultabb alakjai megtalálhatók a fejezetben szerkezet.

ábra.5 480×640 29kb

ábra.6

A két tetraédert összekötő Si-O-Si kötés nem egyenes (180!), hanem kvarcban 144! – os szöget képez (ábra).5). Ennek eredményeként a kvarc teljes kristályszerkezete meglehetősen összetett. Más szilícium-dioxid-módosításokban ez a szög eltér, míg a SiO4 tetraéder belsejében lévő szögek (az O-Si-O kötés határozza meg) alapvetően ugyanazok maradnak. Az alábbi táblázat néhány szilícium-dioxid-módosítás szögeit és távolságát sorolja fel.

adatok:
Anabel hollemann& Wiberg, 1985
rykart, 1995
mérés Jmol alapján egység cella koordinátákat.

az oxigén eredendően hajlamos szögletes X-O-X kötést kialakítani, csakúgy, mint szomszédai az elemek periodikus rendszerében. A 6. ábra négy hidrogénvegyület, víz (H2O), metán (CH4), ammónia (NH3) és szilán (SiH4) modelljeit mutatja be. Az atomok közötti távolságok és a C, N, O és Si relatív méretei méretarányosak, de a hidrogénatomok túlméretezettek az olvashatóság érdekében. A CH4 és SiH4 molekulák nyilvánvalóan tetraéderek. Az NH3 és a H2O szinte metánmolekula alakú, 1 vagy 2 hidrogénatomot távolítanak el, H-O-H szöge 104,5 hektár, H-N-H szöge pedig 106,8 hektár. Ennek a hasonlóságnak az oka a kötő elektronpályák geometriája, a négy úgynevezett sp3 hibrid pálya, amelyek tetraédert alkotnak. Négy SP3 hibrid pálya tetraéderes elrendezése szintén megtalálható a szilíciumban, és ez a fő oka a SiO4 egység tetraéderes alakjának és merevségének a szilícium-dioxidban és szilikátokban.

ebből az ember azt várná, hogy a Si-O-Si szög kisebb legyen, akkor miért nyitottabb? Először is, mivel a Si-O kötés erősen poláros, és az oxigénatomok negatívan polarizáltak, a SiO4 csoportok között taszító erők vannak, és egy egyenes Si-O-Si nagyobb távolságban tartaná az oxigénatomokat. Ezenkívül az Si-O kötés hossza rövidebb, mint az egyetlen kötésre számítva: az értéknek 0,181 nm-nek kell lennie, de kvarcban valójában 0,161 nm körül van, és hasonló értékekkel rendelkezik más szilícium-dioxid-módosításoknál is. Ez jelzi ennek a kötésnek a részleges kettős kötési jellegét (Hollemann & Wiberg, 1985), amely szintén megmagyarázza nagy erejét . Ez a kettős kötés összhangban van a vártnál nagyobb Si-O-Si szöggel (144 fő helyett 109,5 fő). Vegyük figyelembe, hogy az Si-o távolság a legrövidebb A háromágú háromágúságban, és ennek a módosításnak az Si-O-Si szöge 180 hektár. A részleges kettős kötési karakter mögött álló elmélet meglehetősen összetett,és nem megyek tovább.

szilícium-dioxid és szilikátok

bár a kémiailag beszélt szilícium-dioxid oxid, az angol-amerikai ásványtani szakirodalomban a kvarc és minden más szilícium-dioxid-módosítás általában szilikátként van besorolva (a Dana által létrehozott osztályozási rendszer alapján). A kvarc szilikátnak hívásának oka az, hogy a SiO4 tetraéderek hálózata építi fel. A szilikátokat a SiO4 tetraéderek kristályszerkezetbe való integrálásának módja, valamint a tetraéderek egymáshoz való kapcsolódásának módja szerint osztályozzák, és ennek megfelelően a kvarcot tectosilicate-nek (“hálózati szilikát” vagy “keretszilikát”) nevezik.

a szilikát a kovasavak és egy vagy több fém sója. Az ortoszilinsav, a H4SiO4, csak a legegyszerűbb forma, más kovasavak több kapcsolt SiO4 egységből készülnek, csatolt hidrogénnel.

azt gondolhatnánk, hogy a szilikátok akkor képződnek, amikor egy fém-hidroxid és ortoszilinsav reakcióba lép, mint például

H4SiO4 + 2 Mg(OH)2 kb 2 H2O + Mg2SiO4

de a szilikátok általában nem így képződnek a természetben. Szilikátok képződhetnek, amikor egy fém-oxid vagy karbonát reagál a szilícium-dioxiddal, mint például

SiO2 + 2 Feo 6xio4

hasonló reakciók valójában előfordulnak a természetben, a metamorf folyamatok során a wollastonit képződését már említettük (reakció ). De a szilikát képződésének szokásos módja az átalakulás: a szilikátok egymással reagálva új szilikátokat képeznek. Miután a SiO4 tetraéder kialakult, nem könnyű széttörni, és csak reakciókban használható új gyűrűk, láncok, lapok vagy tetraéder hálózatok kialakítására. Csak nagyon ritkán és nagyon különleges környezetben lehet szilíciumot találni a nem szilikát ásványokban.

a kvarckristályok tisztasága

A legtöbb ásványi anyagtól eltérően a tiszta kvarckristály mindig kémiailag tiszta, SiO2-tartalma megközelíti a 99,5% – ot, gyakran többet. Ennek alapvetően két oka van.

először is, a kvarc makromolekuláris szerkezetű. Nem tartalmaz olyan elem izolált ionjait, amelyeket könnyen helyettesíthet egy másik elem. Ha például egy só (elektrosztatikus erők által összetartott izolált ionokból álló vegyület) vizes oldatban növekszik, ionjai szinte önkényesen helyettesíthetők, amennyiben a helyettesítő ionok mérete és töltése azonos értékű. Amikor a kvarc vizes oldatból nő, szó szerint nincs semmi” vonzó ” a növekvő felületen az oldat más ionjai számára. Csak akkor, ha például egy SiO4 egység helyett an – Csoportos egységet építenek be, a szerkezet elektromosan kiegyensúlyozatlanná válik, és lehetővé teszi egy további kis monovalens kation (többnyire H+, De Na+ vagy Li+ is) beépítését. Csak néhány elem felel meg a SiO4 egységben A Szilícium helyettesítésére vonatkozó kritériumoknak, mint például az alumínium in -, a foszfor in + vagy a vas in -, és további ionok felvételét váltja ki. Érdekes módon az ásványi berlinit, az AlPO4, amely O2 képletként értelmezhető, a kvarc szerkezeti izomorfja, amely szinte azonos szerkezeti és szimmetriatulajdonságokat mutat, és nagyon hasonló fizikai tulajdonságokkal rendelkezik:

képlet Kristályrendszer sűrűség keménység törésmutatók
Berlinit alpo4 trigonális 2,64 g/cm3 7 1,524-1,530
kb-kvarc SiO2 trigonális 2,65 g/cm3 7 1.544-1.553

másodszor, a SiO4 tetraéderek háromdimenziós hálózata meglehetősen merev. Sok ásványi anyag viszonylag nagy mennyiségben képes elviselni bizonyos más atomokat és/vagy ionokat kristályrácsukban anélkül, hogy fizikai tulajdonságaikban nagy eltéréseket mutatnának. A szín teljesen megváltozhat, de a kristályok tisztának és egyenletesnek tűnnek, mivel a kristályrács kissé rugalmas vagy tágas, és megőrzi eredeti szerkezetét. A kvarc kristályrácsa azonban szoros és nagyon rugalmatlan (ami kemény, de törékeny), és a növekedés során csak nagyon kis mennyiségű, kis kationokkal rendelkező elem (általában Li, Na, H) építhető be anélkül, hogy torzítaná a rács szerkezetét. Valójában a kvarcban található monovalens kationok mennyisége nagyjából arányos az alumínium mennyiségével. A kvarc, amely nagyobb mennyiségű más anyagot tartalmaz, áttetsző vagy átlátszatlan, és gyakran unalmas, mert a kristály “növekszik” a zárt ásványok körül, és a fény szétszóródik a különböző anyagok határain.

Ez általában nem igaz a szilícium-dioxid egyéb módosításaira, és úgy tűnik, hogy néhányuk esetében a nyomelemek jelenléte stabilizáló hatást gyakorol a szerkezetükre.

de míg a tiszta kvarckristályok teljes összetétele rendkívül tiszta (legalábbis a legtöbb ásványi anyaghoz képest), a szennyeződések általában nem oszlanak el egyenletesen a kristályon belül. Az egyes elemek koncentrációja nagyságrenddel változhat néhány mikrométer távolságon belül. Például az alumínium koncentrációja kevesebb, mint 5 ppma (millió atomrész) és 10000 ppma között változhat egyetlen kristályon belül (perny perny et al. 1992). A nyomelem-Eloszlás mintázata katodolumineszcenciának nevezett technikával láthatóvá tehető: a nagy energiájú elektronnyalábok (“katódsugarak”) rövid élettartamú lumineszcencia hatásokat váltanak ki, amelyeket a szokásos filmen lehet rögzíteni. A kapott vékony kristályszeletek fényképei finom lamináris mintát mutatnak. A rétegek mind párhuzamosan fekszenek a kristályfelületekkel, hasonlóan a fantomokhoz, tehát a nyomelemek eloszlásának ezt a mintázatát a növekedési környezet gyors változásai okozzák.

a kémiailag tiszta még mindig gyakran nem elég tiszta technikai célokra. A tökéletes, homogén kristály olyan átlátszó, mint a vákuum, de a nyomelemek torzulásokat és hibákat okoznak a kristályrácsban, és ez viszont befolyásolja az optikai tulajdonságokat. A kvarcba épített elemek többsége (H, Li, Al, Na, Ti, Fe) mindenütt jelen van, ezért a szilícium-dioxid további tisztítása bonyolult és drága. Emiatt az alacsony nyomelem-tartalmú kvarc lerakódások még mindig nagyon keresettek (lásd például, 6 Larsen et al. 2000).

további információk, Irodalom, linkek

A kvarc tulajdonságainak táblázata a következő címen található mindat.org:

egy másik táblázat www.webmineral.com:

lábjegyzetek

1 az IUPAC egy olyan szervezet, amelynek célja a kétértelműségek és a vicces, de ismerős nevek, mint például a Knalls (németül “dörömböl sav”, fulmininsav) megszüntetése a kémiai nómenklatúrából. A régi nevek mindaddig érvényesek, amíg egyértelműek.

2 néhányan talán csábítónak találják, hogy hidrogén-fluoriddal kísérletezzenek. A hidrogén-fluorid nagyon veszélyes anyag. Csak keressen egy esetet egy jó toxikológiai tankönyvben; az előadás után még egy rúddal sem akarja megérinteni. A vizes oldat nem erős sav (tiszta HF), és a nem disszociált kis HF molekulák könnyen behatolnak a bőrbe, és megkötik a kalciumot a sejtekben, hogy oldhatatlan fluoritot, CaF2-t képezzenek. A kalcium elengedhetetlen az összes testsejt élő funkcióihoz. Egy kis csepp az ujján, amely észrevétlen marad, mivel nem azonnal fáj – némi késés után-jelentős károkat és nagy fájdalmat okozhat.
Nézzük gyorsan csinálni a matek: 1 Mol HF = 20g. egy csepp (körülbelül 50 Ft) egy 20% – os oldat tartalmaz 0,00005 l x (200g/l) = 0,01 g.10 mg, hogy nem hangzik, mint sok.
1 Mol Ca = 40G és 1 Mol F = 19g.1 Ca kötődik 2 F, így 40g Ca kötődik 38g F 40G HF. 1 ml testszövet körülbelül 0,1 mg Ca-t tartalmaz, 0,1 mg HF pedig szinte teljesen kicsapódik. Elméletileg a kis cseppben lévő 10 mg HF kicsaphatja a Ca nagy részét 100 ml-es szövetben, megölve az összes sejtet.
és nem, nem ellenzem a víz fluoridálását (itt nincs irónia).

3a “meteorikus víz” kifejezés a légkörből, nem pedig a meteoritokból származik. A görögök úgy gondolták, hogy a hullócsillagok ugyanabból a gömbből származnak, mint a felhők: A csillagokat és a bolygókat örök lényeknek tekintették, amit a felhők és a hullócsillagok nyilvánvalóan nem. Gondolj a “meteorológiára”.

4ezért a vulkáni kőzetekben lévő kvarcot gyakran kalcit kíséri.

5EZ némileg ellentétes, de a telített oldat termodinamikai egyensúlyban van a kristályral. Amikor egy molekula beépül egy kristályszerkezetbe, új kötések jönnek létre, és a kristályszerkezet geometriájától függően több vagy kevesebb energia szabadul fel vagy fogyasztódik el. Az anyag feloldásához energiára van szükség a kötések felbomlásához, de az energia akkor is felszabadul, amikor a vízmolekulák az oldott molekula felé orientálódnak, és új elektrosztatikus kötéseket képeznek (hidratizációs energia). Egy vegyület stabilabb módosítása általában kevésbé oldódik, mivel több energiára van szükség a kötések megszakításához.
ennek semmi köze a reakció sebességéhez. Bizonyos körülmények között egy instabilabb módosítás először egy megoldásból alakul ki, majd csak később váltja fel a stabil módosítás: A kriptokristályos kvarc jellemzően vizes oldatból képződik, de a cristobalit és az opál közbenső lépések, mivel a reakciók kinetikája az opálképződést támogatja. És amikor egy kvarckristályt 1 liter tiszta vízbe helyez szobahőmérsékleten, biztos lehet benne, hogy amikor másnap kiveszi, nem lesz 2,9 mg-mal kevesebb. Valószínűleg nagyon nehéz lesz mérni a különbséget. Talán egy hónap után, vagy egy év után.

6a kvarc tetraéderei valójában nem tökéletesen izometikusak, mint egy ideális tetraéder, de kissé torzultak, mert a központi szilíciumatomtól való távolság 0,16101 nm 2 oxigénatomnál, és 0,16145 nm a 2 másik oxigénatomnál. Ez az eltérés az ideális formától a legtöbb gyakorlati szempontból elhanyagolható, mivel kevesebb, mint 0,3%.

7az Si és O oxidációs száma valóban +4, illetve -2. A 4 elektron Si-ből való tényleges eltávolításához szükséges energia túl magas ahhoz, hogy stabil tisztán ionos kötést biztosítson. Még a SiF4 is poláris, de kovalens kötésekkel rendelkező vegyület, a fluor magas elektronegativitása ellenére. De Si4-anionvegyületek léteznek (például Ca2Si).

8Rykart (1995) a 152,8, illetve 143,5, illetve a 143,5 – es értéket adja meg a 152,8, illetve a 143,5-ös kvarc értékekre. Ez tipográfiai hibának tűnik, az értékeket át kell kapcsolni.

9de nem igaz, hogy”bármi megy”. Amikor egy ásványi anyag képződik, elemek és ionok épülnek be a kristályrácsába, amikor megfelelnek bizonyos kritériumoknak, például egy adott töltésnek, méretnek vagy elektronegativitásnak, és így hasonlóak azokhoz, amelyek már alkotják a rácsot.

Nyomtatóbarát verzió

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.