Proprietăți chimice

· Se referă la grupul de oxizi de acizi.

· Când este încălzit, reacționează cu oxizi și baze de bază.

· Reacționează cu acidul fluorhidric.

· SiO2 aparține grupului de oxizi de formare a sticlei, adică este înclinat să formeze o sticlă de topit super-răcită.







Una dintre cele mai bune dielectrice (curentul electric nu se comportă dacă nu are impurități și nu se încălzește).

Dioxidul de siliciu SiO2 este un oxid acid care nu reactioneaza cu apa.

Rezistență chimică la acizi, dar reacționează cu hidrogen fluorură gazoasă:

și acid fluorhidric:

Aceste două reacții sunt utilizate pe scară largă pentru gravarea sticlei.

Când topită SiO2 la alcaline și oxizi de bază, și carbonați ai metalelor active, silicații formați - săruri cu nici o compoziție constantă este foarte slabă, silicea insolubilă în apă cu formula generală xH2 O · ySiO2 (adesea menționată în literatura de specialitate nu este acid silicic și acid silicic , deși discursul este de fapt aceeași substanță).

De exemplu, ortosilicatul de sodiu poate fi obținut:

sau amestec de silicat de calciu și sodiu:

Din silicatul Na2SaSi6O14 (Na2O · CaO · 6SiO2) se produce o sticlă de fereastră.

Majoritatea silicatelor nu au o compoziție permanentă. Dintre toate silicatele, numai silicații de sodiu și potasiu sunt solubili în apă. Soluțiile acestor silicate din apă se numesc sticlă lichidă. Datorită hidrolizei acestor soluții se caracterizează printr-un mediu puternic alcalin. Silicatele hidrolizate se caracterizează prin formarea de soluții nereale, dar coloidale. Atunci când soluțiile acide de silicat de sodiu sau de potasiu sunt acidulate, se precipită un precipitat alb gelatinoasă de acizi silici hidrați.

Principalul element structural ca siliciul solid și silicații de toate, este un grup de [SiO4 / 2], în care siliciu atomul de Si este înconjurat de un tetraedru de patru atomi de oxigen O. In acest caz, fiecare atom de oxigen este legat la doi atomi de siliciu. Fragmentele [SiO4 / 2] pot fi legate între ele în moduri diferite. Printre silicații, în funcție de natura legăturii în ele, fragmente de [SiO4 / 2] sunt izolate prin insulă, lanț, bandă, strat stratificat, și altele.

Acizii siliciici sunt foarte slabi, ușor solubili în acizi de apă cu formula generală nSiO2 • mH2O

Nomenclatură [edita] edita wiki-text]

Acizi siliciici sunt cunoscuți: metasilicon H2Si3. orthosiliciu H4SiO4. dicumiu H2Si2O5 și H10Si2O9. Sărurile adecvate pirokremnievaya H6 SI2 O7 și polisiliciu nSiO2 • MH2 O. denumit silicați (Metasilicate, orthosilicates et al.).

Proprietăți fizice și chimice

Toți acizii polisilicici sunt puțin solubili în apă. În apă, se formează soluții coloidale în conformitate cu schema de reacție generală:

Acidul ortosilicic instabil rezultant intră în reacția de policondensare:

ca urmare a formării structurilor complexe lineare, ramificate și mixte.

Punctul izoelectric al acizilor polisilicici este în intervalul de pH 2,0-3,0, în care policondensarea are un ritm minim.

Acizii siliciici sunt slabi. Pentru acidul metasilicic H2S03, constantele de disociere K1 = (2-3) • 10-10. K2

Acizii acizi se dizolvă în soluții și topesc alcaline, formând silicați:

Produsul acid ortosilicic este capabil să formeze eteri ortosilici în cazul general al formei R1R2R3R4Si04. unde radicalii R1-4 sunt radicali organici, fiind de obicei reziduuri de alcool. Un produs de masă cunoscut este tetraetilortosilicatul compoziției Si (C2H5O) 4







Soluțiile de acizi siliciici se obțin prin dizolvarea silicei amorfe în apă, acțiunea acizilor tari pe silicați de sodiu solubili sau silicați de potasiu:

precum și prin metode de electrodializă și schimb de ioni.

Formula generală a acizilor siliciici este nSi02MMH20. În natură, ele sunt, practic, sub formă de săruri, în formă liberă izolate câteva, de exemplu, HSiO (orthosilicic) și H2SiO3 (silicic sau metasilicic).

Prepararea acidului silicic:

1) interacțiunea silicatelor metalice alcaline cu acizi: Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl;

2) acidul silicic este instabil din punct de vedere termic: H2SiO3 = H2O + SiO2.

H2SiO3 formează soluții suprasaturate în care, ca rezultat al polimerizării, formează coloizi. Folosind stabilizatori, puteți obține coloizi persistenți (soluri). Ele sunt folosite în producție. Fără stabilizatori, se formează un gel din soluția de acid silicic, după uscare este posibil să se obțină silicagel (folosit ca adsorbant).

Silicații sunt săruri ale acidului silicic. Silicatele sunt larg răspândite în natură, crusta pământului constă în majoritatea silicaților și silicaților (feldspațiu, mica, lut, talc etc.). Granit, bazalt și alte roci au silicate în compoziția lor. Emerald, topaz, acvamarina sunt cristale de silicate. Doar silicații de sodiu și potasiu sunt solubili, ceilalți fiind insolubili. Silicatele au o compoziție chimică complexă:

Kaolin Al2O3; 2SiO2; 2H2O sau H4Al2Si09.

Azbest CaO; 3MgO; 4Si02 sau CaMgSi4O12.

Pregătirea: fuziunea oxidului de siliciu cu alcalii sau carbonați:

Sticlă solubilă - silicați de sodiu și potasiu. Sticlă lichidă - soluții apoase de silicați de potasiu și sodiu. Se utilizează pentru fabricarea de ciment și beton rezistent la acizi, tencuieli impermeabile cu kerosen, vopsele ignifuge. Aluminosilicații sunt silicații care conțin aluminiu (feldspat, mica). Feldspaturile constau oxizi în afară de oxizi de siliciu și aluminiu de potasiu, sodiu, calciu - K2O Al2O3 6SiO2 - ?? Ortoza.

Mica are în compoziție, pe lângă siliciu și aluminiu, mai mult hidrogen, sodiu sau potasiu, mai puțin frecvent - calciu, magneziu, fier.

Granite și gineu (roci) - constau din cuarț, feldspat și mica. Stâncile și mineralele, aflate pe suprafața Pământului, interacționează cu apa și aerul, ceea ce provoacă schimbarea și distrugerea lor. Acest proces se numește intemperii.

Aplicare: pietrele de silicat (granit) sunt folosite ca materiale de construcții, silicații - ca materie primă în producția de ciment, sticlă, ceramică, materiale de umplutură; mica și azbest - izolație termică și electrică.

Silica gel este un gel uscat format din soluții suprasaturate de acizi siliciici (n SiO2 · m H2O) la pH> 5-6. Solvent hidrofil solid.

Se obține prin soluții de acidulare a silicaturilor de metale alcaline, urmată de spălarea și uscarea gelului format:

Silicagelul are o suprafață uriașă (800 m² / 1 g) constând din grupări -SiOH situate la o distanță de 0,5 nm. Aceste grupuri sunt centre active, iar activitatea unui lot specific de gel de silice depinde de numărul și de activitatea acestor centre. În adsorbantul activ, adică de unde este îndepărtată apa adsorbită pe suprafața sa, multe centre vor fi active. O astfel de activare apare atunci când gelul este încălzit la 150-200 ° C.

Când este încălzit la o temperatură mai mare în intervalul 200-400 ° C, activitatea este pierdută ca urmare a formării legăturilor Si-O, care are loc odată cu eliminarea apei. Această etapă, totuși, este reversibilă. Când este încălzit peste 400 ° C, suprafața de silicagel scade ireversibil.

Centrele active interacționează cu substanțele dizolvate polar, în principal prin formarea legăturilor de hidrogen.

· Silicagelul este produs prin interacțiunea silicatului de sodiu cu un acid, un silicat alcalin cu o sare de amoniu din soluții concentrate de silice coloidală concentrată

· Diluarea soluțiilor la pH scăzut și la temperaturi sub temperatura camerei.

· Hidroliza compușilor de siliciu (clorură de siliciu, eteri ortosilici).

Sticla este o substanță și un material, unul dintre cele mai vechi și, datorită varietății proprietăților sale, este universal în practica umană. Structural - amorf, izotrop; tot felul de sticlă atunci când se formează transformate în stare agregată - de viscozitatea extremă a lichidului la așa numitul sticloasa - în timpul răcirii cu o viteză suficientă pentru a preveni cristalizarea topiturii obținută prin topirea materiilor prime (sarcina) [1] [2]. Temperatura de preparare a sticlei, 300-2500 ° C, determinată de componentele acestor topiturile vitrifiabile (oxizi, fluoruri, fosfați și alții) [2]. Transparența (pentru radiațiile vizibile de om) nu este o proprietate comună pentru toate speciile care există atât în ​​natură, cât și în practica de sticlă.


Pagina generată în 0.064 secunde.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: