§ 42. Угольная и кремниевая кислоты, их соли

Кремниевая кислота и её соли

Кремниевая кислота H2SiO3 является двухосновной и более слабой, чем угольная кислота. Её получают взаимодействием силикатов (Na2SiO3 или K2SiO3) с более сильными кислотами, например H2SO4, HCl:

«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»Na«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»SiO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»HCl«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»SiO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo stretchy=¨false¨»§#8595;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»NaCl«/mi»«/math»;
«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mn»2«/mn»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mo»+«/mo»«/msup»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msubsup»«mi»SiO«/mi»«mn»3«/mn»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»-«/mo»«/mrow»«/msubsup»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»SiO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo stretchy=¨false¨»§#8595;«/mo»«/math».

Кремниевая кислота при этом выделяется в виде студенистого осадка, состав которого часто выражают формулой nSiO2 · mH2O. В действительности кремниевая кислота имеет полимерную природу:

img

Уже при незначительном нагревании или длительном хранении кислота разлагается на оксид и воду:

«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»SiO«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»t«/mi»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1053;«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1054;«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»SiO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«/math».

Образующийся оксид SiO2 имеет пористую структуру и большую площадь поверхности (до 1000 м2), что позволяет ему адсорбировать молекулы различных веществ, в том числе и воду. Именно благодаря адсорбционным свойствам оксид SiO2 под названием «силикагель» используется как осушитель воздуха в упаковках с электроникой и обувью, а под названием «Белый уголь» — как адсорбент в медицине (рис. 101).

img
Рис. 101. Силикагель