Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften: Vorträge · N 277

2013年3月 · Springer-Verlag

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Ein kristallchemisches Verstandnis der auBerordentlich groBen Zahl von Silikatstrukturen setzt eine geeignete Klassifikation der Silikate voraus. Eine solche, auf den Silizium-Sauerstoff-Polyedern und deren Verkntipfung beruhende Klassifikation verwendet folgende Einteilungs prinzipien: (1) [Si0]-Tetraeder und [Si0]-Oktaeder, (2) Verkntipfung 4 6 der [SiOn]-Polyeder tiber Ecken und Kanten, (3) Verkntipfung der [Si0]-Tetraeder zu Mehrfachtetraedern, Ringen, Ketten, Schichten 4 und Geriisten, (4) Unterteilung nach der Anzahl der [Si0]-Tetraeder 4 in der Identitatsperiode der Ketten, aus denen die hochkondensierten Silikatanionen aufgebaut werden konnen, (5) weitere Unterteilun- vor allem der Si0-armeren Silikate - nach Art und Verkntipfung der 2 Ka tionen-Sauerstoff -Polyeder. Da die mittlere Bindungsenergie der Si-O-Bindung wesentlich groBer ist als die der Si-Si-und der Si-H-Bindung, bildet Silizium bevorzugt [SiOn]-Polyeder im Gegensatz zum homologen Kohlenstoff, der sehr haufig C-C-Bindungen bildet, da die Bindungen C-C, C-H und c-o von etwa gleicher Starke sind. Die im Vergleich zu anderen an organischen Verbindungsklassen groBe Anzahl von Silikaten wird durch 4 die in der Reihe Si+-p5+-S6+-CF+ zunehmende AbstoBung der Zentralatome der [XOn]-Polyeder erklart. Die Tendenz zur Ausbildung von [Si0]-Oktaedern anstelle von [Si0]-Tetraedern nimmt in Ver 6 4 bindungen yom Typ pA",0n . qSi0 sowohl mit steigendem Nichtmetall 2 charakter des Elements A als auch mit steigendem Druck zu. Silikate bilden bevorzugt Anionen der hochsten Dimensionalitat, die ftir ein vor gegebenes Si: O-Verhaltnis moglich ist. Diese Beobachtung laBt sich durch das Streb en nach elektrostatischem Ladungsausgleich auf klein stem Raum erklaren.