Гідроксид кремнію

Гідратований окис кремнію умовно називають гідроксидом кремнію. Це нестійка речовина, що проявляє слабкі властивості кислот. Про властивості гідроксиду кремнію і його реакціях з іншими елементами читайте в нашій статті.

Формула

Вищого гідроксиду кремнію в звичному розумінні не існує. Аморфний кремній в реакції з водяною парою при температурі 400-500 ° C утворює діоксид кремнію і водень:

Si (аморфні.) + 2H2O (пар) → SiO2 + 2H2.

Діоксид кремнію є слабким кислотним оксидом. При приєднанні водню оксид кремнію (IV) здатний утворювати кремнієві кислоти. Тому правильніше записати формулу гідроксиду кремнію як nSiO2 ∙ mH2O.

Кремнієві кислоти

Залежно від кількості атомів водню, кремнію і кисню виділяють кілька кремнієвих кислот:

  • метакремнієва – H2SiO3;
  • ортокремнієва – H4SiO4;
  • дікремнієвиа – H2Si2O5 і H10Si2O9;
  • пірокремнієва – H6Si2O7;
  • полікремнієва – nSiO2 ∙ mH2O.

Солі кремнієвих кислот називаються силікатами.

Отримати кремнієві кислоти безпосереднім взаємодією оксиду кремнію (IV) з водою неможливо, тому що діоксид не реагує з водою навіть при високих температурах. При реакції з воднем утворюється чистий кремній:

SiO2 + 2Н2 → Si + 2H2O.

Тому в лабораторіях кислоти отримують двома способами:

впливом сильних кислот на силікати натрію чи калію:

Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3 ↓ + 2NaCl;

гідролізом силанів:

SiH2Cl2 + 3H2O → H2SiO3 ↓ + 2HCl + 2H2.

Кремнієві кислоти мимовільно розкладаються на діоксид кремнію і воду: H2SiO3 → SiO2 + H2O.

Властивості

Кремнієві кислоти – слабкі кислоти (слабше вугільної кислоти), що не мають кислого смаку і погано розчинні у воді. Кислоти кремнію значно відрізняються від інших органічних кислот:

  • при взаємодії з водою утворюють колоїдний розчин;
  • не диссоціюють;
  • не змінюють забарвлення індикатора.

Кремнієві кислоти здатні розчинятися в розплавах і розчинах лугів з утворенням силікатів:

H2SiO3 + 2KOH → K2SiO3 + 2H2O.

Як і всі з’єднання, що містять кремній, реагують з плавиковою кислотою:

H2SiO3 + 6HF → H2SiF6 + 3H2O → SiF4 + 2HF + 3H2O.

Кремнієві кислоти використовуються у виробництві кераміки і керамічних покриттів. Вони містяться в фотоматеріалах, застосовуються для отримання скла, силікагелю, фільтрів.

Силікати

Солі кремнієвої кислоти не розчиняються у воді. Виняток становлять силікати натрію і калію, які називаються рідким склом і входять до складу силікатного клею.

Звичайне скло також є силікатом. Його формула –

Na2O · CaO · 6SiO2.

Скло отримують при сплаву соди, вапняку, піску:

6SiO2 + Na2CO3 + CaCO3 → Na2O · CaO · 6SiO2 + 2CO2.

Структурною одиницею силікатів є SiO4. Кремній легко заміщується атомами алюмінію. В результаті утворюються алюмосилікати.

Силікати широко поширені в природі. Деякі з них (топаз, гранат, смарагд) використовують в ювелірній справі.

Що ми дізналися?

Гідроксидом кремнію називаються кремнієві кислоти. Це слабокислі з’єднання, легко руйнуються на діоксид кремнію і воду. Кислоти кремнію можна отримати побічно при реакції силікатів з сильними кислотами або при гідролізі силанів. Кремнієві кислоти не виявляють звичайні властивості кислот: не змінюють колір індикатора, не реагують з водою, не дисоціюють. Взаємодіють тільки з лугами і плавиковою кислотою. Використовуються при виробництві фотоматеріалів, кераміки, силікагелю.

ПОДІЛИТИСЯ: