19. ЕЛЕМЕНТИ IVА ГРУПИ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

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 SiO32– 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.