Kiselsyrer

Kiselsyrer er meget svage syrer med den generelle formel , let opløselige i vand . $n{\textrm {SiO}}_{2}\cdot m{\textrm {H}}_{2}{\textrm {O}}$

Nomenklatur

Fra kiselsyrer kendes: metasilicium H 2 SiO 3 , orthosilicium H 4 SiO 4 , disilicic H 2 Si 2 O 5 og H 10 Si 2 O 9 , pyrosilicium H 6 Si 2 O 7 og polysilicium n SiO 2 ⋅ m H 2 O De tilsvarende salte kaldes silikater (metasilikater, ortosilikater osv.).

Bygning

Metasilicinsyre består af strukturelle enheder med en tetraedrisk struktur. Linkene er forbundet i kæder og danner polykiselsyrer.

Fysiske og kemiske egenskaber

Alle polykiselsyrer er tungtopløselige i vand. Kolloide opløsninger dannes i vand i henhold til det generelle reaktionsskema

{\displaystyle {\ce {(SiO2)_{x}{}+ 2 H2O <=> H4SiO4 + (SiO2)_{x-1))))

Den resulterende ustabile orthokiselsyre indgår i polykondensationsreaktioner:

{\ce {2 H4SiO4 -> (HO)3SiOSi(OH)3 + H2O))

resulterer i dannelsen af komplekse lineære, forgrenede og blandede strukturer.

Det isoelektriske punkt for polykiselsyrer er i pH-området 2,0-3,0, hvor polykondensationen forløber med en minimumshastighed.

Kiselsyrer er svage. For metasilicic acid H 2 SiO 3 dissociationskonstanter K 1 = 1,3⋅10 −10 , K 2 = 1,6⋅10 −12 , for orthokiselsyre H 4 SiO 4 K 1 = 2⋅10 −10 , K 2 = K 3 \ u000 K 4 \u003d 2⋅10 −12 .

Kiselsyrer opløses i opløsninger og smelter af alkalier og danner silikater, for eksempel:

{\ce {H2SiO3 + 2 KOH -> K2SiO3 + 2 H2O))

Kiselsyrer kan reagere med flussyre (HF) og danne siliciumfluoridgas:

{\ce {H2SiO3 + 6 HF -> H2SiF6 + 3 H2O -> SiF4 ^ + (2 HF + 3 H2O)))

Orthosilicic syre i nærværelse af alkalibaserede katalysatorer (sædvanligvis NaOH) er i stand til at danne orthosilicatestere [1] generelt med formen R 1 R 2 R 3 R 4 SiO 4 , hvor R 1-4 er organiske radikaler, sædvanligvis alkohol rester. Et velkendt masseprodukt er tetraethylorthosilicatsammensætning Si ( C2H5O ) 4

Henter

Opløsninger af kiselsyrer modtager:

virkningen af stærke syrer på opløselige natrium- eller kaliumsilicater: ${\ce {Na2SiO3 + 2 HCl -> H2SiO3 v + 2 NaCl))$
hydrolyse af chlorsilaner: ${\ce {SiH2Cl2 + 3 H2O -> H2SiO3 + 2 HCl + 2 H2O))$
hydrolyse af kiselsyresalte. Hydrolyse forløber i trin: 1. etape: ${\ce {K2SiO3 + HOH -> KHSiO3 + KOH}}$ 2. etape: ${\ce {KHSiO3 + HOH -> H2SiO3 + KOH}}$ generel molekylær ligning: ${\ce {K2SiO3 + 2 H2O -> H2SiO3 + 2 KOH}}$
samt metoder til elektrodialyse og ionbytning.

Ansøgning

Kiselsyrehydrosoler anvendes som fyldstoffer og bindemidler ved fremstilling af keramiske produkter og forskellige belægninger. De bruges som bærere af katalysatorer og lysfølsomme lag i fotografiske materialer. De tjener som råmaterialer til produktion af kvartsglas , forskellige adsorbenter , vand- og gasdampabsorbere, vand- og olierensningsfiltre.

Noter

↑ I industrien bruges siliciumhalogenider i stedet for orthokiselsyre til syntese af ortosilikatestere.

Litteratur

Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 s. — ISBN 5-82270-035-5 .
Kaputsky F. N., Tikavy V. F. En manual om kemi for ansøgere til universiteter. - Minsk: Vysh. Skole, 1979. - S. 384.
Khomchenko G.P. Kemi for ansøgere til universiteter. - M . : Højere skole, 1994. - S. 447.