Тема 2.19. Сполуки Силіцію

План

1. Силіцій (IV) оксид.**

2. Силікатна кислота та її солі.*

3. Будівельні матеріали.

1. Силіцій (IV) оксид (кремнезем) – SiO₂

Будова: кристалічні гратки – атомні, кожна їх структурна одиниця являє собою тетраедр з атомом Силіцію в центрі та атомами Оксигену по вершинах. Як показує наведена площинна схема, силіцій (IV) оксид має полімерну структуру

Фізичні властивості: SiO₂ – тверда, кристалічна, безбарвна, тугоплавка речовина, у воді не розчиняється.

Хімічні властивості: SiO₂– кислотний оксид.

1) Взаємодіє у розплавах з лугами, основними оксидами, карбонатами лужних металів з утворенням силікатів:

2) Кислоти на силіцій (IV) оксид не діють, крім флуоридної кислоти:

Застосування: у вигляді піску широко застосовується у будівництві, для добування скла, кераміки, порцеляни, фаянсу, цегли, цементу та ін. У вигляді кварцу SiO₂ використовують у радіотехніці, акустоелектроніці, оптичному приладобудуванні. Синтетичний силіцій (IV) оксид („біла сажа”) служить наповнювачем у виробництві гуми.

2.Силікатна (метасилікатна) кислота має молекулярну формулу – H₂SiO₃

Фізичні властивості: свіжоосаджена силікатна кислота має вигляд драглистого осаду, у воді не розчиняється.

Хімічні властивості: належить до слабких двохосновних кислот (слабкіша за карбонатну), тому карбонатна кислота і карбон (IV) оксид витісняють її з розчинів солей – силікатів:

Силікатна кислота взаємодіє з лугами:

Під час нагрівання силікатна кислота розкладається:

Добування: дія кислот на розчини силікатів Натрію або Калію:

Солі силікатної кислоти – силікати. У воді здебільшого вони не розчиняються. Розчинними серед них є лише калій силікат та натрій силікат, які дістали назву розчинного скла, а їх водні розчини – рідкого скла.

3. Природні силікати і кремнезем використовують для виробництва скла, порцеляни, фаянсу, керамічних виробів, будівельних та в’яжучих матеріалів.

1) Скло. З розплавленого кварцу виготовляють кварцеве скло для лабораторного посуду і ртутних ламп.

Звичайне віконне скло виробляють, сплавляючи силіцій (IV) оксид у вигляді піску з кальцій карбонатом (вапняком) і натрій карбонатом (содою):

Види скла: а) віконне скло – Na₂O·CaO·6SiO₂

б) тугоплавке скло – K₂O· CaO·6SiO₂

в) кришталь – K₂O· PbO·6SiO₂

2) Цемент – сірий порошок, основним компонентом якого є CaO (64-67%), SiO₂ (21-24%), Al₂O₃ (4-7%).

Бетон – цемент, змішаний з водою і наповнювачами (пісок, щебінь, гравій, шлак).

3) Кераміка. Вироби з глини називають керамікою. З білої глини (каоліну) виготовляють порцелянові вироби, з чистих глин – фаянсові. Із звичайних неочищених глин роблять цеглу, черепицю, каналізаційні труби.

Контрольні запитання:

1. Який оксид утворює Силіцій?

2. Які фізичні властивості силіцій (IV) оксиду і мета силікатної кислоти?

3. Порівняйте карбонатну і силікатну кислоти.

4. Де використовується силіцій (IV) оксид?

5. Яке практичне значення мають силікати?

6. В трьох пронумерованих пробірках без етикеток містяться натрій карбонат, натрій силікат і натрій сульфід. За допомогою яких реагентів можна розпізнати ці речовини. Складіть план розпізнавання та відповідні рівняння реакцій в іонно-молекулярній формі.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 39, 41-42.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 9, §§ 92-93, с. 105-107.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 31.

РОЗДІЛ 3. ВУГЛЕВОДНІ