Estructura de los filosilicatos de la arcilla

 

Página 1. Unidades estructurales

Página 2. Capa tetraédrica

Página 3. Capa octaédrica

Página 4. Capas de tetraedros frente a las de octaedros

Página 5. Estructuras finales

Página 6. Celdillas unidad y fórmulas estructurales. 1:1

Página 7. Celdillas unidad y fórmulas estructurales. 2:1

Página 8. Deducción de las fórmulas

Página 9. Clasificación mineralógica

 

Deducción de las fórmulas estructurales

Estructura 2:1

 

   Para deducir la fórmula de estos minerales nos fijaremos en que la estructura de estos minerales se reduce a dos capas de tetraedros (completas con los OH que introducirán los octaedros en el centro de los anillos; planos 1, 2, 3, 3b, 2b y 1b) y un sólo plano con los cationes Al y/o Mg (plano 4).

 

   Para deducir la fórmula debemos de ser capaces de representar el plano de tetraedros basal (planos 1, 2 y 3). Para ello tenemos dos opciones. Dibujamos la red completa trazando líneas paralelas y equidistantes; luego igual pero giradas 60 grados; después igual a 120 y que las líneas pasen por la intersecciones de los dos primeros conjuntos de líneas; dibujando finalmente los tetraedros formando anillos hexagonales. O podemos dibujar directamente un anillo de tetraedros sobre un hexágono.

 

 

 Ahora basta con contabilizar la cantidad de iones que corresponden al paralelogramo unidad.

Contamos oxígenos: 6 O completos (en el dibujo círculos azules marcados con un 1) y 8 O que pertenecen la mitad a este rectángulo unidad (en el dibujo con un 2).

Cargas eléctricas: 4 negativas (los 4 oxígenos de los vértices no compartidos).

 

   Silicios: 2 Si completos (en el dibujo círculos rojos marcados con un 1) y 4 mitades (en el dibujo con un 2).

 

 

 OH: 1 completo (en el dibujo círculos verdes marcados con un 1) y 4 compartida la cuarta parte (en el dibujo con un 4), total 2.

Cargas eléctricas: cada OH aporta una carga negativo, o sea tenemos dos en total.

Es decir en total tenemos: 10 oxígenos, 4 silicios y 2 OH con 6 cargas negativas.

 

 

 Todo lo anterior es válido para la capa inferior de tetraedros (planos 1, 2 y 3), para tener en cuenta la capa de tetraedros superior (planos 3b, 2b y 1b) habrá que duplicar los valores obtenidos:

Si8 O20 (OH)4 y 12 cargas negativas

Ya sólo nos falta por considerar los Mg o Al (plano 4). Para saber cuantos cationes entran por celdilla unidad nos basta recordar que estas estructuras minerales son eléctricamente neutras. Por tanto hay que neutralizar 12 cargas negativas por lo que se necesitaran 6 Mg o 4 Al. La fórmula sería:

Mg6 Si8 O20 (OH)4 y Al4 Si8 O20 (OH)4, o dividiendo por dos

Mg3 Si4 O10 (OH)2 y Al2 Si4 O10 (OH)2

 

Estructura 1:1

 

 

 La estructura 1:1 está formada por la capa basal de tetraedros (planos 1, 2 y 3; idéntica a los de la estructura 2:1), un plano de Mg o Al (plano 4; idéntico al de la estructura 2:1) y un plano de OH.

El plano de tetraedros ya hemos visto que tiene de composición:

10 oxígenos, 4 silicios y 2 OH con 6 cargas negativas.

El de cationes Mg o Al también hemos visto que tiene 6Mg o 4Al, con un total de 12 cargas positivas.

El último plano de OH, tendrá que neutralizar el déficit de carga de los dos planos anteriores: 12 positivas frente a 6 negativas, luego se necesitan aportar otras seis cargas negativas, por lo que este plano tendrá 6 OH.

La fórmula sería:

Mg6 Si4 O10 (OH)8 y Al4 Si4 O10 (OH)8, o la fórmula mitad:

Mg3 Si2 O5 (OH)4 y Al2 Si2 O5 (OH)4

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