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Vorlesung: Silicatchemie

7. Schicht(Phyllo)-Silicate

7.2 Schichten aus Zweiereinfachketten

Die Schichtsilicate aus Zweiereinfachketten bilden bei weitem den wichtigster Typ von Schichtsilicaten. In diesen Verbindungen sind stets alle Tetraeder über drei Ecken mit den Nachbartetraedern verknüpft. Die daraus resultierende allgemeine Formel lautet [SiO3/2O]- entsprechend [Si2O5]2-. Nach der Schläfli-Symbolik bilden die Si-Tetraederzentren 63-Netze.

Es gibt dabei die verschiedensten Ausrichtungen der Tetraeder, s. Abb. 7.2.1. (hell: mit Spitzen nach oben; dunkel: mit Spitzen nach unten).

Abb. 7.2.1. Verschiedene Orientierung von 63-Netzen in Schichtsilicaten (Si-Zentren; Ausrichtung der Tetraeder durch schwarze/weisse Kreise markiert). ‣SVG

Der bei weiten wichtigste Fall tritt bei den natürlichen Schichtsilicaten wie z.B. Talk, Glimmer usw. auf, bei denen alle Tetraeder in eine Richtung weisen. Dadurch entsteht eine stark polare Schicht. Die oberste Schicht (C) enthält deutlich weniger Sauerstoff als die Tetraederbasisschicht A. (B ist die Si-Lage). Diese Schichten sind daher nur dann stabil, wenn eine zweite Schicht ankondensiert ist. Dabei kann es sich entweder um eine Oktaederschicht (sehr häufiger Fall, s. Kap. 7.5. folgende) oder um eine weitere Tetraeder-Schicht (seltener Fall, Diphyllosilicate, s. Kap. 7.4.) handeln.
Zusätzlich zu diesen Schichten mit gleichsinniger Orientierung der Tetraeder gibt es andere Ausrichtungen, die in Tabelle 7.2.1. dargestellt sind.

SVG SVG SVG SVG
Talk, Glimmer, usw. usw. Li2Si2O5 Palygorskit (Mg5[Si8O20]) Ba2[Si4O10]
VRML VRML VRML

Tab. 7.2.1. Verschiedene Orientierungen von 63-Netzen in Schichtsilicaten

In Li2Si2O5 (Tab. 7.2.1. Mitte links) und Na2Ge2Se5 ist jeweils eine Zweiereinfachkette nach oben, eine nach unten ausgerichtet. Im Sanbornit Ba2[Si4O10] sind die Tetraeder immer in 2-er Päckchen gleich ausgerichtet. Palygorskit (Mg5[Si8O20]) zeichnet sich dadurch aus, dass immer zwei benachbarte Ketten gleiche Orientierung aufweisen und im Sepiolit (Mg4[Si6O15](OH)2 . 4 H2O) sind immer drei Ketten mit derselben Orientierung benachbart (s. Tab. 7.2.1. rechts).

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