सिलिका टेट्राहेड्रोन परिभाषित और समझाया

पृथ्वी की चट्टानों में खनिजों का विशाल हिस्सा, क्रस्ट से लोहे के कोर तक, रासायनिक रूप से सिलिकेट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इन सिलिकेट खनिज सभी एक रासायनिक इकाई पर आधारित हैं जिन्हें सिलिका टेट्राहेड्रॉन कहा जाता है।

दोनों समान हैं, (लेकिन न तो भ्रमित होना चाहिए सिलिकॉन, जो एक सिंथेटिक सामग्री है)। सिलिकॉन, जिसकी परमाणु संख्या 14 है, 1824 में स्वीडिश रसायनज्ञ जोन्स जैकब बर्जेलियस द्वारा खोजा गया था। यह ब्रह्मांड में सातवां सबसे प्रचुर तत्व है। सिलिका सिलिकॉन का एक ऑक्साइड है - इसलिए इसका दूसरा नाम, सिलिकॉन डाइऑक्साइड- और रेत का प्राथमिक घटक है।

सिलिका की रासायनिक संरचना टेट्राहेड्रॉन बनाती है। इसमें एक केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु होता है जो चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, जिसके साथ केंद्रीय परमाणु बंधन होता है। इस व्यवस्था के चारों ओर खींची गई ज्यामितीय आकृति में चार भुजाएँ हैं, प्रत्येक पक्ष एक समबाहु त्रिभुज है - a चतुर्पाश्वीय. इसकी कल्पना करने के लिए, एक तीन-आयामी बॉल और स्टिक मॉडल की कल्पना करें, जिसमें तीन ऑक्सीजन परमाणु अपनी पकड़ बनाए हुए हैं केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु, स्टूल के तीन पैरों की तरह, चौथा ऑक्सीजन परमाणु सीधे ऊपर से चिपका होता है केंद्रीय परमाणु।

रासायनिक रूप से, सिलिका टेट्राहेड्रॉन इस तरह से काम करता है: सिलिकॉन में 14 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से दो अंतरतम शेल में नाभिक की परिक्रमा करते हैं और आठ अगले खोल को भरते हैं। चार शेष इलेक्ट्रॉन अपने सबसे बाहरी "वैलेंस" शेल में हैं, इसे चार इलेक्ट्रॉनों को छोटा छोड़ते हुए, इस मामले में, कटियन चार सकारात्मक आरोपों के साथ। चार बाहरी इलेक्ट्रॉनों को आसानी से अन्य तत्वों द्वारा उधार लिया जाता है। ऑक्सीजन में आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो इसे पूर्ण दूसरे शेल के दो छोटे हिस्से को छोड़ देते हैं। इलेक्ट्रॉनों के लिए इसकी भूख ऑक्सीजन को इतना मजबूत बनाती है आक्सीकारक, पदार्थ बनाने में सक्षम एक तत्व अपने इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और, कुछ मामलों में, नीचा दिखाता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीकरण से पहले लोहा एक अत्यंत मजबूत धातु है जब तक कि यह पानी के संपर्क में नहीं आता है, इस स्थिति में यह जंग और क्षरण बनाता है।

जैसे, ऑक्सीजन सिलिकॉन के साथ एक उत्कृष्ट मेल है। केवल, इस मामले में, वे एक बहुत मजबूत बंधन बनाते हैं। टेट्राहेड्रोन में चार ऑक्सिजन में से प्रत्येक एक सहसंयोजक बंधन में सिलिकॉन परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन साझा करता है, इसलिए परिणामस्वरूप ऑक्सीजन परमाणु एक है ऋणायन एक नकारात्मक आरोप के साथ। इसलिए एक पूरे के रूप में tetrahedron चार नकारात्मक आरोपों के साथ एक मजबूत आयन है, SiO₄^4–.

सिलिका टेट्राहेड्रोन एक बहुत ही मजबूत और स्थिर संयोजन है जो आसानी से खनिजों में एक साथ जुड़ता है, अपने कोनों पर ऑक्सीजन साझा करता है। आइसोलेटेड सिलिका टेट्राहेड्रा ऑलिविन जैसे कई सिलिकेट्स में होता है, जहां टेट्राहेड्रा आयरन और मैग्नीशियम से घिरा होता है। टेट्राहेड्रा (SiO) के जोड़े₇) कई सिलिकेट्स में होता है, जिनमें से सबसे अच्छा ज्ञात शायद हेमिमोर्फाइट है। Tetrahedra के छल्ले (सी₃हे₉ या सी₆हे₁₈) क्रमशः दुर्लभ बेनिटोइट और सामान्य टूमलाइन में होता है।

हालाँकि, अधिकांश सिलिकेट्स लंबी श्रृंखलाओं और चादरों और सिलिका टेट्राहेड्रा की रूपरेखाओं से निर्मित होते हैं। pyroxenes और उभयचरों में क्रमशः सिलिका टेट्राहेड्रा की एकल और दोहरी श्रृंखला होती है। लिंक्ड टेट्राहेड्रा की चादरें बनाती हैं micas, मिट्टी, और अन्य phyllosilicate खनिज। अंत में, tetrahedra के चौखटे हैं, जिसमें हर कोने को साझा किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप एक SiO है₂ सूत्र। क्वार्ट्ज और यह फेल्डस्पार्स इस प्रकार के सबसे प्रमुख सिलिकेट खनिज हैं।

सिलिकेट खनिजों की व्यापकता को देखते हुए, यह कहना सुरक्षित है कि वे ग्रह की मूल संरचना बनाते हैं।