①Al3+为什么能部分置换硅氧骨架中的硅而形成硅铝酸根?②Al3+部分置换Si4+后对硅酸盐的组成有

正确答案：①Si⁴⁺的晶体半径等于4lpmAl³⁺的晶体半径等于50pm两者比较接近。从正、负离子半径比看 ＝41／140＝0．293 ＝50／140＝0．357 两种半径比都在0．225～0．414。正离子配位数应该是4所以Al³⁺能部分置换硅氧骨架中的硅而形成硅铝酸根。 ②Al³⁺的电价低于Si⁴⁺当Al³⁺部分取代骨架中的Si⁴⁺以后在O^2-处出现部分残价。正是这些残价使骨架空隙中可以容纳一些电价较低、半径较大的正离子如K⁺、Na⁺、Ba²⁺、Ca²⁺等。于是形成了密度较小的轻硅酸盐轻硅酸盐实际上是骨架型的铝硅酸盐。 ③Si⁴⁺和Al³⁺都是四配位的Si—O静电键强度等于Al—O静电键强度等于。根据电价规则和O^2-相联结的正离子静电键强度之和等于O^2-的电价数。骨架型结构中如果完全是Si⁴⁺Si⁴⁺的静电键强度之和正好等于O^2-的电价数即＝2结构是稳定的。如果混进一半Al³⁺则＜2但调节键长可使结构趋于稳定(Si—O键长为162pmAl一O键长为175pm)。当Al³⁺超过一半时铝氧四面体相联结即两个Al³⁺与中间一个O^2-联结。这时Al³⁺的静电键强度之和为比2更小了因此使得骨架不稳定。
①Si4+的晶体半径等于4lpm,Al3+的晶体半径等于50pm,两者比较接近。从正、负离子半径比看＝41／140＝0．293＝50／140＝0．357两种半径比都在0．225～0．414。正离子配位数应该是4,所以Al3+能部分置换硅氧骨架中的硅而形成硅铝酸根。②Al3+的电价低于Si4+,当Al3+部分取代骨架中的Si4+以后,在O2-处出现部分残价。正是这些残价使骨架空隙中可以容纳一些电价较低、半径较大的正离子,如K+、Na+、Ba2+、Ca2+等。于是形成了密度较小的轻硅酸盐,轻硅酸盐实际上是骨架型的铝硅酸盐。③Si4+和Al3+都是四配位的,Si—O静电键强度等于,Al—O静电键强度等于。根据电价规则,和O2-相联结的正离子静电键强度之和等于O2-的电价数。骨架型结构中,如果完全是Si4+,Si4+的静电键强度之和正好等于O2-的电价数,即＝2,结构是稳定的。如果混进一半Al3+,则＜2,但调节键长可使结构趋于稳定(Si—O键长为162pm,Al一O键长为175pm)。当Al3+超过一半时,铝氧四面体相联结,即两个Al3+与中间一个O2-联结。这时Al3+的静电键强度之和为,比2更小了,因此使得骨架不稳定。