Состав и строение почвенного поглощающего комплекса (часть 2)
6-09-2011, 18:24
Кристаллическая решетка глинистых минералов построена из кремнекислородных тетраэдров, состоящих из атомов кремния и кислорода, и алюмогидроксильных октаэдров, состоящих из атомов алюминия, кислорода и водорода, расположенных относительно друг друга в определенном порядке. В кремнекислородном тетраэдре атомы кремния, присоединяя по четыре атома кислорода, образуют прочно связанные группы SiO4, имеющие правильную четырехгранную или тетраэдрическую форму. Ионы кремния и кислорода в тетраэдре расположены следующим образом: в плоскости три больших иона кислорода (радиус равен 0,132 нм) и четвертый ион над ними, а в промежутке маленький ион кремния (радиус равен 0,039 нм).
Если эту структуру ограничить плоскостями, то получится четырехгранник (или тетраэдр). Кремний с кислородом соединен очень прочно, между ними образуется ковалентная связь. Поскольку кремний четырехвалентен, а кислород двухвалентен, то в тетраэдре у каждого из атомов кислорода остается по одной ненасыщенной валентности и, следовательно, каждый тетраэдр можно рассматривать как четырехзарядный анион. Избыток отрицательных зарядов может быть нейтрализован присоединением оснований или соединением нескольких тетраэдров вместе. Отдельные кремне-кислородные тетраэдры, соединяясь друг с другом через ионы кислорода, образуют тетраэдрические слои, или «листы», в результате чего уменьшается количество свободных отрицательных валентностей, идущих на связывание с основаниями. Так, в случае соединения двух тетраэдров один атом кислорода становится
общим. При этом образуется группа, в которой на 8 положительных зарядов кремния приходится 14 отрицательных зарядов кислорода, т. е. на два отрицательных заряда меньше, чем у двух отдельных тетраэдров.
В природе встречаются различные типы соединения кремнекислородных тетраэдров.
У вторичных алюмосиликатных (глинистых) минералов кремнекислородные тетраэдры соединены в слои, или «листы», в основе строения которых лежат циклические структуры, образованные из шести кремне-кислородных тетраэдров. В таком листе на каждые два иона кремния приходится пять ионов кислорода, т. е. 8 положительных и 10 отрицательных зарядов, что соответствует формуле (Si2O5)2-. Подобные листы, как и изолированные группы тетраэдров, представляют собой сложные анионные комплексы, потому что у каждого атома кислорода, не участвующего в соединении между собой двух SiO4 4- тетраэдров, остается свободная валентность. Избыток отрицательных зарядов нейтрализуется в результате соединения кремнекислородного тетраэдрического слоя со слоем, построенным из алюмогидроксильных октаэдров.
Если эту структуру ограничить плоскостями, то получится четырехгранник (или тетраэдр). Кремний с кислородом соединен очень прочно, между ними образуется ковалентная связь. Поскольку кремний четырехвалентен, а кислород двухвалентен, то в тетраэдре у каждого из атомов кислорода остается по одной ненасыщенной валентности и, следовательно, каждый тетраэдр можно рассматривать как четырехзарядный анион. Избыток отрицательных зарядов может быть нейтрализован присоединением оснований или соединением нескольких тетраэдров вместе. Отдельные кремне-кислородные тетраэдры, соединяясь друг с другом через ионы кислорода, образуют тетраэдрические слои, или «листы», в результате чего уменьшается количество свободных отрицательных валентностей, идущих на связывание с основаниями. Так, в случае соединения двух тетраэдров один атом кислорода становится
общим. При этом образуется группа, в которой на 8 положительных зарядов кремния приходится 14 отрицательных зарядов кислорода, т. е. на два отрицательных заряда меньше, чем у двух отдельных тетраэдров.
В природе встречаются различные типы соединения кремнекислородных тетраэдров.
У вторичных алюмосиликатных (глинистых) минералов кремнекислородные тетраэдры соединены в слои, или «листы», в основе строения которых лежат циклические структуры, образованные из шести кремне-кислородных тетраэдров. В таком листе на каждые два иона кремния приходится пять ионов кислорода, т. е. 8 положительных и 10 отрицательных зарядов, что соответствует формуле (Si2O5)2-. Подобные листы, как и изолированные группы тетраэдров, представляют собой сложные анионные комплексы, потому что у каждого атома кислорода, не участвующего в соединении между собой двух SiO4 4- тетраэдров, остается свободная валентность. Избыток отрицательных зарядов нейтрализуется в результате соединения кремнекислородного тетраэдрического слоя со слоем, построенным из алюмогидроксильных октаэдров.