-->
|
|
|
Ãëàâà 6. Ïîäãðóïïà óãëåðîäà § 34. Êðåìíèé è åãî ñâîéñòâà. Ñîåäèíåíèÿ êðåìíèÿ (îêîí÷àíèå)Çàäàíèå. Çàïîëíèòå òàáëèöó, îòðàæàþùóþ õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà îêñèäà êðåìíèÿ (IV), íàïèñàâ óðàâíåíèÿ ðåàêöèé.
Îêñèä êðåìíèÿ (IV) ïîëó÷èë î÷åíü øèðîêîå ïðèìåíåíèå.  âèäå êâàðöåâîãî ïåñêà åãî èñïîëüçóþò â ñòåêîëüíîé ïðîìûøëåííîñòè. Ýòî ãëàâíûé êîìïîíåíò ñèëèêàòíûõ ñòåêîë. Êâàðöåâûé ïåñîê — âàæíåéøèé ñòðîèòåëüíûé ìàòåðèàë, êîòîðûé èäåò íà èçãîòîâëåíèå îäíîãî èç ëó÷øèõ îãíåóïîðíûõ ìàòåðèàëîâ — äèíàñà. Èç êâàðöà ïîëó÷àþò êâàðöåâîå ñòåêëî, îáëàäàþùåå ñàìûì íèçêèì òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì ðàñøèðåíèÿ, ò. å. ïðè íàãðåâàíèè êâàðöåâîå ñòåêëî ïî÷òè íå ðàñøèðÿåòñÿ. Ïîýòîìó ïðè ðåçêîì íàãðåâàíèè èëè îõëàæäåíèè ïîñóäà èç êâàðöåâîãî ñòåêëà íå òðåñêàåòñÿ. Ïðèìåíÿþò êâàðöåâîå ñòåêëî äëÿ èçãîòîâëåíèÿ õèìè÷åñêîé ëàáîðàòîðíîé ïîñóäû è îñâåòèòåëüíûõ ïðèáîðîâ. Êâàðöåâîå ñòåêëî ïðîïóñêàåò óëüòðàôèîëåòîâûå ëó÷è, ïîýòîìó êâàðöåâûå ëàìïû èñïîëüçóþòñÿ â ìåäèöèíå. Êðåìíèåâàÿ êèñëîòà. H2SiO3 — óñëîâíàÿ ôîðìóëà êðåìíèåâîé êèñëîòû.  äåéñòâèòåëüíîñòè åå ñîñòàâ áîëåå ñëîæíûé — ýòî ïîëèìåð, èìåþùèé ñëåäóþùóþ ñòðóêòóðó:
Êðåìíèåâàÿ êèñëîòà ñîñòîèò èç ñòðóêòóðíûõ çâåíüåâ, èìåþùèõ òåòðàýäðè÷åñêîå ñòðîåíèå:
Ñòðóêòóðíûå çâåíüÿ ñîåäèíÿþòñÿ â öåïè, îáðàçóÿ ïîëèêðåìíèåâûå êèñëîòû (H2SiO3)n. Ïîëèêðåìíèåâûå êèñëîòû â âîäå íåðàñòâîðèìû. Ïîñìîòðèòå íà òàáëèöó ðàñòâîðèìîñòè ñîëåé, êèñëîò è îñíîâàíèé â âîäå. Âû óâèäèòå, ÷òî èç êèñëîò òîëüêî êðåìíèåâàÿ êèñëîòà íå ðàñòâîðÿåòñÿ â âîäå. Ïîëó÷èòü åå ðàñòâîðåíèåì îêñèäà êðåìíèÿ (IV) â âîäå íåëüçÿ. Êðåìíèåâóþ êèñëîòó ïîëó÷àþò äåéñòâèåì ñèëüíûõ êèñëîò íà ñîëè êðåìíèåâîé êèñëîòû:
Ñâåæåïðèãîòîâëåííàÿ êðåìíèåâàÿ êèñëîòà âûäåëÿåòñÿ â âèäå ãåëÿ — ñòóäåíèñòîãî îñàäêà. Ïðè íàãðåâàíèè êðåìíèåâóþ êèñëîòó ìîæíî ïîñòåïåííî îáåçâîäèòü:
 ðåçóëüòàòå îêñèä êðåìíèÿ (IV) âûäåëÿåòñÿ â âèäå ïîðèñòîãî ìàòåðèàëà — ñèëèêàãåëÿ, êîòîðûé ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ïîãëîùåíèÿ âîäÿíûõ ïàðîâ è ãàçîâ. Êðåìíèåâàÿ êèñëîòà î÷åíü ñëàáàÿ, ñëàáåå óãîëüíîé. Ñèëèêàòû. Ñîëè êðåìíèåâîé êèñëîòû íàçûâàþòñÿ ñèëèêàòàìè. Èç ñèëèêàòîâ ðàñòâîðèìû ëèøü ñîëè ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ. Êîíöåíòðèðîâàííûå ðàñòâîðû ñèëèêàòîâ íàòðèÿ èëè êàëèÿ íàçûâàþò æèäêèì èëè ðàñòâîðèìûì ñòåêëîì. Îíè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïðîïèòêè äðåâåñèíû, ÷òîáû ïðèäàòü åé îãíåóïîðíîñòü. Âîäíûé ðàñòâîð ñèëèêàòà íàòðèÿ ïðèìåíÿåòñÿ â êà÷åñòâå ñèëèêàòíîãî êëåÿ. Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ñèëèêàòîâ1. Âçàèìîäåéñòâèå ñ êèñëîòàìè. Äàæå ñëàáûå êèñëîòû (óãîëüíàÿ êèñëîòà) âûòåñíÿþò êðåìíèåâóþ êèñëîòó èç ðàñòâîðîâ åå ñîëåé:
2. Âçàèìîäåéñòâèå ðàñòâîðèìûõ ñèëèêàòîâ ñ ðàñòâîðèìûìè ñîëÿìè ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ íåðàñòâîðèìûõ ñèëèêàòîâ:
3. Â âîäíûõ ðàñòâîðàõ ñèëèêàòû ïîäâåðãàþòñÿ ãèäðîëèçó.
Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ Àëëîòðîïíûå ìîäèôèêàöèè êðåìíèÿ • Ñâîéñòâà êðåìíèÿ • Ñèëèöèäû • Îêñèä êðåìíèÿ (IV) • Êðåìíèåâàÿ êèñëîòà • Ñèëèêàòû • Ñòåêëî Âîïðîñû è çàäàíèÿ
SiO2 → Si → Mg2Si → SiH4 → SiO2.
|
|
|