Arcilla

Presentaciones adaptadas al texto del libro: “Temas de química (II) para alumnos de ITOP e ICCP”

Tema 12.­ Arcillas, Suelos y Técnicas de  Análisis

ROCÍO LAPUENTE ARAGÓ Departamento de Ingeniería de la Construcción   UNIVERSIDAD DE ALICANTE
ROCÍO LAPUENTE ARAGÓ­ Departamento de Ingeniería de la 

El núcleo de la  Tierra es de  naturaleza  metálica  y el manto y la  corteza de constitución lítica,  es decir, rocosa.  Sabemos lo que es una roca las  vemos por la superficie de la Tierra.  ­parece un material heterogéneo y  sin orden interno ­poseen características muy  importantes que nos dan información  sobre su origen e historia. 
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Las rocas pueden definirse  como un conjunto de minerales ¿qué es un mineral? Un mineral es una sustancia  química que ha solidificado  naturalmente en forma cristalina.  En una sustancia  cristalina los átomos que  la constituyen se  encuentran ubicados con  cierta regularidad
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Los minerales más  importantes en cuanto  a la composición de la  Tierra son aquellos  que poseen grandes  cantidades de silicio y oxígeno y son por eso  llamados silicatos.  Los silicatos son el  grupo mineral más  importante y por ello se  les conoce como  "formadores de rocas"
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1.­ Silicatos.
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Grupo muy importante en la química inorgánica
Silicio Formados por: Oxígeno Cationes metálicos

Origen 
AtribuidoSiO2 + H2O  ➜  H2SiO3 SiO2 + 2H2O  ➜  H4SiO4

­No se han obtenido ­SiO2 es insoluble en  H2O

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Existen silicatos con propiedades muy diferentes:
Forsterita: Mg2SiO4
Ortorrómbico

No exfolia Es muy pesada

Moscovita:  KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2
Monoclínico

Exfoliación laminar Es muy ligera

Anortita:  CaAl2Si2O8
Triclínico

No exfoliaEs muy ligera

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1.1.­ Estructura de los Silicatos
Silicio        Si 4+ Formados por: Oxígeno    O2­

Difracción de rayos  X

Cationes metálicos

2,5 Å

Compuestos iónicos

Covalente polar

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2­

El tetraedro de silicio y oxígeno es 
4+ 2­ 2­ 2­el bloque fundamental de que están  compuestos los silicatos. 

Silicio  cuatro cargas positivas Oxígeno  dos cargas negativas
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2­

Este tetraedro se puede 
4+ 2­ 2­ 2­

considerar como un anión  silicato SiO44­

La estructura  cristalina de  los silicatos  consiste en  tetraedros

y los intersticios de la  misma está ocupados por otros cationes  metálicos que  compensan la carga  negativa.

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También se puede sustituir uno de los  átomos  de  silicio  por  otro,  por  ejemplo de aluminio (Al),  el conjunto queda descompensado: el  aluminio  sólo  tiene  tres  cargas  eléctricas  positivas  en  vez 
  

de cuatro, dejando una carga  negativa "extra" en uno de los  átomos de oxígeno. la  carga  negativa  generada  puede  ser  satisfecha  por  un  catión positivo,  por ejemplo el sodio (Na) o el potasio (K), con lo cual se logra  nuevamente una estructura neutra. 
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1.2.­ Clasificación de los silicatos según su                                        ccccccc estructura
A.­Ortosilicatos o Nesosilicatos (Neso = ISLA)  Silicatos con aniones SiO44­ independientes. 

La unidad básica con la que se conforman los silicatos es el  tetraedro de silicio (SiO44­ ).  Pueden entrar en coordinación Al, Fe(III),Be, B….
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Son minerales de alta densidad (pesados), alta dureza y ...