Оксид кремния SiO₂ при давлении свыше 9 ГПа превращается в кристобалит с плотностью 2.33 г/см³, затем в стишовит с плотностью 4.35 г/см³.
Часто спрашивают
Правда ли, что оксид кремния SiO₂ при давлении свыше 9 ГПа превращается в кристобалит с плотностью 2.33 г/см³, затем в стишовит с плотностью 4.35 г/см³?
Оксид кремния SiO₂ — один из самых распространённых минералов на Земле. В обычных условиях он существует в форме кварца с плотностью 2.65 г/см³ и координацией кремния 4+, где каждый атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода. Однако при экстремальном давлении выше 9 ГПа (примерно 90 000 атмосфер) кварц претерпевает фазовый переход в более плотные модификации. Первый переход происходит при ~9 ГПа в кристобалит высокого давления с плотностью 2.33 г/см³. Затем, при повышении давления выше ~9–11 ГПа, образуется стишовит — экзотическая фаза с плотностью 4.35 г/см³, где кремний переходит в координацию 6+. Это изменение обусловлено гибридизацией электронных орбиталей (sp³d²), что позволяет атому кремния вместить больше атомов кислорода в координационной сфере. Твёрдость стишовита достигает 8.5 по шкале Мооса, уступая лишь алмазу. Стишовит был впервые идентифицирован в 1961 году в кратере Барринджера (Аризона, США) при анализе образцов, подвергшихся ударной метаморфизации от падения метеорита. Экстремальные давления и температуры, возникающие при ударе, естественным образом создали условия для образования этой фазы. Её открытие подтвердило предсказания теоретической минералогии и стало важным свидетельством о геологической истории Земли. Стишовит имеет огромное значение для понимания строения нашей планеты. Эта фаза стабильна на глубинах свыше 400 км в мантии и предположительно присутствует в земном ядре.
К какой категории относится этот факт?
Этот факт относится к категории «Химия». В этом разделе собраны другие удивительные факты по той же теме.
🎮 Сыграть в «Факт или вымысел?»