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9.4 Propiedades Químicas de los Silicatos
Las propiedades químicas de los silicatos se resumen en los puntos siguientes:
Sólo son solubles en agua los silicatos alcalinos. Los aluminosilicatos son totalmente insolubles en agua.
Algunos silicatos, entre los que se encuentran ciertos nesosilicatos, son atacables por el ClH con la formación de Gel de Sílice (SiO2.nH2O).
La mayor parte de lossilicatos son insolubles en ácidos y para solubilizarles es necesaria una disgregación con fundentes tales como Na2CO3, K2CO3, KHSO4, KNO3, etc.
Todos los silicatos son atacables por el FH, con formación de SiF4. La razón de que el FH sea capaz de disolver a los silicatos se encuentra si se observa la energía del enlace F-Si, la cual, como puede verse en la siguiente tabla, es la mayor de todas lasque pueden considerarse en los enlaces en que participa el Si.
ENLACE
Si-O

Si-F

Si-Cl

Si-Br
Si-I

Si-N

Si-H

Si-Si

Si-C

E (kJ/mol)

445

567

382

310

235

340

319

222

328
El segundo enlace más fuerte es el Si-O, lo cual explica la gran estabilidad y abundancia de estos minerales. Todos los demás enlaces son másdébiles y por ello otras sustancias que contengan estos elementos no pueden atacar al enlace Si-O. Tan sólo el ClH realiza estos ataques, en determinadas condiciones y ante determinadas estructuras en las que existen ciertas debilidades en los enlaces, como por ejemplo algunos filosilicatos.
Muchos aluminosilicatos calcinados por encima de 700 ºC forman Al2O3 y SiO2 y son atacables con ClH. Otrosaluminosilicatos requieren mayores temperaturas para descomponerse. Los aluminosilicatos hidratados son atacables por el H2SO4 caliente.
Una gran cantidad de silicatos, poseen agua estructural o de constitución, que sólo puede separarse mediante calentamientos a temperaturas muy elevadas.
Como ya se ha comentado, es posible que ciertos átomos de Si+4 (0.39 Å) sean sustituidos por otros deAl+3(0.51 Å), Be+2(0.31 Å) e incluso Ge+4 (0.53 Å) ó Fe+3 (0.64 Å). La razón de esta sustitución está en el parecido tamaño que tienen estos iones. Como consecuencia de estos cambios se producen variaciones en las propiedades físicas (exfoliación, índice de refracción, densidad, dureza, etc.). La sustitución de Si por Al es muy frecuente y es posible en casi todas las estructuras. La sustitución de Sipor Ge no es posible en todas las estructuras, pudiéndose observar únicamente en las más polimerizadas.
Los procesos de polimerización en silicatos han sido objeto de numerosos estudios, de los cuales pueden extraerse los resultados siguientes:
En procesos de cristalización magmática la polimerización de los tetraedros SiO4-4 depende de la temperatura del magma, cuanto mayor sea ésta, existe unmenor grado de polimerización. A temperaturas altas cristaliza mayor cantidad de nesosilicatos (olivinos, granates,...), pero durante el enfriamiento van cristalizando estructuras cada vez más polimerizadas (piroxenos, anfiboles, micas, feldespatos).
La polimerización también depende de la composición del magma. Cuando se trata de magmas ácidos (viscosos y claros), en donde abunda el Si, lapolimerización se encuentra muy favorecida. Al contrario ocurre en los magmas ultrabásicos (menos viscosos y más oscuros), donde hay poco Si y abundan el Fe y el Mg y las polimerizaciones son más difíciles. La presencia de ciertos elementos también influye en la polimerización. Los volátiles, como el Cl y el F, inhiben la polimerización, al romper enlaces entre tetraedros y, por lo tanto, rebajan laviscosidad. La presencia de Li también disminuye la polimerización, en menor cuantía influyen el Na, el K y ciertos elementos alcalino-térreos.
En los procesos pegmatíticos, donde hay gran abundancia de Si y Al en los fluidos, se forman silicatos con elevado grado de polimerización, como feldespatos y micas.
En relación con la estabilidad y la resistencia a la alteración química, se puede decir...