Хімія - універсальний довідник
ВУГЛЕЦЬ І ЙОГО СПОЛУКИ
СИЛІЦІЙ І ЙОГО СПОЛУКИ
Силіцій — хімічний аналог Карбону. Оксид SіO2, як і оксид карбону СO2, кислотний. Однак з водою він не взаємодіє, тому що відповідна йому силікатна кислота Н2 SiO3 (або Н4 SiO4) у воді нерозчинна. Аналогічний факт ми уже відзначали для основних оксидів металів: з водою взаємодіють тільки ті, які утворюють розчинні гідроксиди — луги.
Повільно при звичайній температурі, швидше при нагріванні і легко в розплаві проходять реакції оксиду силіцію з лугами:
з основними оксидами:
з солями летких кислот:
З утворених таким чином солей силікатної кислоти — силікатів розчинні тільки силікати лужних металів (цим вони подібні до солей карбонатної кислоти — карбонатів).
Силікатна кислота — дуже слабка, слабша навіть від карбонатної. Вона виділяється при дії кислот на розчинні силікати, наприклад:
Силікатна кислота, яка випадає в осад, насправді має склад не Н2 SіO3 або Н2SiO4, а записується загальною формулою mSіO2 • nН2O зі значеннями m і n, які змінюються залежно від умов осадження.
Продуктами повного або часткового заміщення Гідрогену в цих гідратах металами є природні і штучно одержані силікати, які записують у вигляді оксидів. Так, склад звичайного «віконного» скла виражається формулою Na2O • CaO • 6SiO2. Його одержують сплавлянням при високій температурі соди, вапняку СаСO3 і піску:
Складна ланцюгова структура силікатів призводить до того, що при охолодженні з розплаву вони не встигають утворити кристали і затвердівають, зберігаючи неупорядковану будову рідини. Такий стан твердого тіла називається склом.
Довжина, а відповідно, і міцність зв’язків між атомами у склі різна в різних місцях, тому скло, на відміну від кристалічних речовин, не має визначеної температури плавлення. Під час нагрівання відбувається поступове руйнування зв’язків (починаючи із найслабших), скло розм’якшується, на чому й заснована технологія виготовлення скляних предметів.
Хімічні властивості Силіцію і його сполук узагальнено в таблиці.
Таблиця
Силіцій і його сполуки
|
Сполуки Силіцію |
||
оксид силіцію (IV) |
силікатна кислота |
|
1. Володіє напівпровідниковими властивостями 2. Горить у кисні:
Одержання Відновленням оксиду силіцію (IV) вуглецем (у промисловості):
порошком магнію (в лабораторії):
|
1. Тверда безбарвна прозора речовина, легко твердне у вигляді скла 2. У воді не розчиняється і з водою не реагує 3. Кислотний оксид, взаємодіє: з лугами:
з основними оксидами:
4. Витісняє із солей леткі кислоти (реакції, які лежать в основі «варіння» скла):
|
1. Дуже слабка двохосновна нерозчинна у воді кислота складу
2. Розкладається вже при незначному нагріванні:
3. Солі силікатної кислоти (силікати) гідролізуються:
Одержання Дія кислот на розчинні силікати:
|
