Силикаты (соли)

Силикаты (от лат. silex — камень) — соли кремниевых кислот: метакремниевой кислоты H₂SiO₃, например, Na₂SiO₃, ортокремниевой кислоты H₄SiO₄ и др. В природе встречаются в виде минералов, а также являются основой горных пород, из которых состоит земная кора^[1].

Кроме солей ортокремниевая кислота способна образовывать ортосиликаты-эфиры в общем случае имеющие вид R¹R²R³R⁴SiO₄, где R^1-4 — органические радикалы, как правило, являющиеся спиртовыми остатками. Известным массовым продуктом является тетраэтилортосиликат состава Si(C₂H₅O)₄

Получение

При нагревании оксид кремния(IV) SiO₂ вытесняет более летучий кислотный оксид из солей:

[math]\displaystyle{ \mathsf{SiO_2 + Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SiO_3 + CO_2} }[/math]

Обработка аморфного кремнезёма концентрированным раствором щёлочи:

[math]\displaystyle{ \mathsf{SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O} }[/math]

Физические свойства

Природные силикаты довольно тугоплавки (1000—1300 °С, иногда до 2000 °С и выше). Имеют относительно большую твёрдость: 6-8 баллов по шкале Мооса^[1].

Химические свойства

Силикаты взаимодействуют со следующими веществами:

С кислотами, даже с очень слабыми, например, с угольной:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Na_2SiO_3 + H_2CO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2SiO_3\downarrow} }[/math]

С растворимыми солями:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Na_2SiO_3 + MgCl_2 \rightarrow MgSiO_3\downarrow + 2NaCl} }[/math]

Гидролиз:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Na_2SiO_3 + H_2O \rightleftarrows NaHSiO_3 + NaOH} }[/math]

Применение

Некоторые силикаты применяют для пропитки древесины, чтобы придать ей огнеупорность. Водный раствор силиката натрия используется в качестве силикатного клея. Силикаты используются в качестве поделочных камней^[1].

Массово производимые концентрированные растворы силикатов калия или натрия называют жидким или растворимым стеклом. Состав жидкого стекла как правило нестехиометричен и характеризуется так называемым модулем — отношением массы диоксида кремния к массе оксида щелочного металла в составе продукта. Так, например, модуль жидкого стекла в составе типичного силикатного канцелярского клея обычно колеблется от 2,1 до 2,8 при содержании воды порядка 65 %.

Примеры солей разных кислот

См. также

Синтетический силикат магния

Литература

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
Ф. Н. Капуцкий, В. Ф. Тикавый. Пособие по химии для поступающих в вузы. — Минск: Выш. школа, 1979. — С. 384.
Г. П. Хомченко. Химия для поступающих в вузы. — М.: Высшая школа, 1994. — С. 447.

Примечания

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.

[multiple-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.

[1]