19. ЕЛЕМЕНТИ IVА ГРУПИ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

19.5. Силіцій діоксид. Силікатні кислоти. Силікати

Найстійкішою сполукою силіцію є силіцій діоксид SiO₂. Кристалічний SiO₂ не розчинний у воді, твердий, плавиться при 1660 ⁰С. При кристалізації розплаву утворюється аморфний SiO₂, схожий на скло.

Як кислотний оксид SiO₂ реагує з:

1. лугами при сплавленні або кип’ятінні:

SiO₂ + 2КОН = К₂SiO₃,

2. основними оксидами при сплавленні:

SiO₂ + СаО = СаSiO₃,

3. карбонатами при сплавленні:

SiO₂ + Na₂CO₃ = Na₂SiO₃ + CО₂,

У реакціях 1 – 3 утворюються солі силікатної кислоти Н₂SiO₃ – силікати. Силікатна кислота Н₂SiO₃ утворюється при дії сильних кислот на силікати:

Na₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃↓ + 2NaCl.

H₂SiO₃ виділяється у вигляді драглистого осаду. Це – найпростіша з силікатних кислот загального складу xSiO₂·yH₂O. При нагріванні H₂SiO₃ розкладається:

H₂SiO₃ = H₂O + SiO₂.

Виявити силікат-іони SiO₃^2– можна пропусканням СО₂ через їх водні розчини:

К₂SiO₃ + CO₂ + H₂O = K₂CO₃ + H₂SiO₃↓.

Ця реакція свідчить про те, що карбонатна кислота слабкіша від силікатної.

Силікатна кислота за н.у. не реагує з металами, оксидами та солями. Солі силікатної кислоти одержують виходячи з SiO₂ (див. вище).

Силікати не розчинні у воді за винятком силікатів лужних металів, водні розчини мають лужну реакцію за рахунок гідролізу:

К₂SiO₃ + 2H₂O = 2KОН + H₂SiO₃↓.

Застосування.

Деякі силікати лужних металів застосовують у будівництві (граніт, глина, базальт), для укріплення ґрунту, як адсорбенти (цеоліти).

При відщепленні елементів води від силікатних кислот (їх висиханні) утворюється силікагель, який застосовують як осушувач.