Силікатна кислота
Силіка́тна кислота́ H2SiO3 — сполука силіцію, назву якої утворено від латинської назви елемента Silicium.
| Властивості | |||
|---|---|---|---|
| Молекулярна формула | H2SiO3 | ||
| Молярна маса г/моль | 78,086 | ||
Силікатна кислота — дуже слабка, двохоснóвна кислота. Нерозчинна у воді. Вона не діє на індикатори, не реагує з металами, багатьма оснóвними оксидами, нерозчинними основами, солями, але взаємодіє з лугами і розкладається при нагріванні. Ця кислота слабша навіть за карбонатну кислоту.
Отримання
Силікатну кислоту можна одержати дією будь-якої кислоти на розчини силікату калію або натрію, наприклад:
- Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2NaCl: Na2SiO3 + H2SO4 → H2SiO3↓ + Na2SO4
При цьому вона виділяється у вигляді білого драглистого осаду, який містить значну кількість води. У воді H2SiO3 нерозчинна, але у подрібненому стані має властивість утворювати колоїдний розчин. При нагріванні силікатна кислота поступово зневоднюється, а при прожарюванні повністю втрачає воду і перетворюється на силікатний ангідрид SiO2.
Взагалі силікатних кислот існує багато. Їхні формули потрібно записувати як сполуки силікатного ангідриду з водою, зв'язуючи формули крапкою. Наприклад, формулу метасилікатної кислоти H2SiO3 записують як SiO2·H2O, формулу ортосилікатної H4SiO4 — як SiO2·2H2O
Крім мета- і ортосилікатної кислоти існує багато так званих полісилікатних кислот, в молекулах яких міститься більше одної молекули силікатного ангідриду. Їх позначають загальною формулою (SiO2)n·(H2O)m. Наприклад:
- H2Si2O5, або 2SiO2·H2O;
- H4Si3O8, або 3SiO2·2H2O;
- H2Si4O9, або 4SiO2·H2O і т. д.
Солі силікатної кислоти називають силікатами, а полісилікатних — полісилікатами. Їх зазвичай зображують формулами окремих оксидів, що входять до складу полісилікату, зв'язуючи формули оксидів крапками в єдину формулу полісилікату (наприклад, мінерал олівін — MgO·FeO·SiO2).
Більшість силікатів — хімічно пасивні сполуки. Лише водорозчинні солі Натрію і Калію вступають у реакції обміну з кислотами та іншими солями. Розчини силікатів Na2SiO3 і K2SiO3 називають рідким склом. Розчин солі Na2SiO3 — це відомий силікатний клей. Рідке скло використовують для просочування деревини з метою надання їй вогнетривкості.
Силікатні матеріали
Силікати широко використовують на практиці, зокрема у будівництві. Найважливішими силікатними матеріалами є скло, кераміка, цемент. Скло (звичайне, або віконне) — це однорідна суміш (твердий розчин) силікатів Натрію, Кальцію і силіцій (IV) оксиду. Його склад: Na2O • CaO • 6SiO2
Скло виробляють, здійснюючи реакцію соди й вапняку із кварцовим піском за температури 1400—1500 °С:
- Na2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 → Na2O·CaO·6SiO2 + 2CO2↑
Утворюється в'язкий розплав скла. Посуд, інші предмети виробляють із розплавленої скломаси видуванням або формуванням.
Кришталь — скло, яке замість силікатів Натрію та Кальцію містить силікати і борати Калію та Плюмбуму(II). Кришталь сильно заломлює світло і грає всіма кольорами веселки.
Джерела
- Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.