Кремниевые кислоты. 1.Химические свойства. 2. Физические свойства. 3. Применение. 4. Значение.

Кремний может образовывать несколько кислот, но все они называются кремниевыми кислотами. Они могут иметь разное расположение атомов в молекуле и разные химические формулы: H2Si2F2, H4SiO4 и др. Чаще всего состав кремниевой кислоты обозначается формулой H2SiO3.

Получение.

Так как диоксид кремния с водой не взаимодействует, то кремниевая кислота получается косвенным путем - взаимодействием растворимых силикатов щелочных металлов с кислотами:

Na2SiO3 + 2 HCl => 2NaCl + H2SiO3

Физические свойства.

В момент получения это прозрачное студневидное вещество, практически нерастворимое в воде. Такой студень имеет и другое название - гель.

Химические свойства.

Кремниевая кислота - самая слабая из минеральных кислот, она почти не диссоциирует в растворах, не окрашивает индикаторов.

1. При нагревании она разлагается на диоксид и воду:

H2SiO3 => H2O + SiO2

2. Взаимодействует с растворами щелочей, образуя соли-силикаты:

H2SiO3 + 2NaOH => Na2SiO3 + 2H2O

Применение.

Гель кремниевой кислоты можно высушить, он при этом приобретает пористое строение с большой внутренней поверхностью, способной поглощать (адсорбировать) пары воды и многих органических веществ. Поэтому силикагель используется для осушения газов, разделения смесей. Он может быть и носителем мелко раздробленных катализаторов - это считается одним из важнейших его качеств. Кроме того, и сам силикагель может быть катализатором. Выпускаются и силикагели специального назначения: индикаторы влажности, гели для холодильников и др.

Кремниевую кислоту легко получить в домашних условиях. Для этого в пробирку нужно налить вдвое разбавленный силикатный клей - раствор силиката натрия или калия, а потом добавить к нему при перемешивании раствор соляной или серной кислоты. Жидкость на глазах начнет превращаться в прозрачный густой студень. Если перевернуть пробирку, то из него выльется жидкость - раствор полученной соли, а сама кремниевая кислота останется в пробирке, и ее можно будет внимательно рассмотреть.
Это интересно!
Ряд лекарственных растений, например хвощ полевой и подорожник ланцетный, берут кремниевую кислоту из почвы, перерабатывают и накапливают ее в своих клетках и клеточных мембранах. Кремниевая кислота - неотъемлемая составляющая человеческого организма, особенно важная для соединительных тканей, кожи, связок, сухожилий, волос и ногтей. Растения, богатые кремниевой кислотой, применяются особенно в тех случаях, когда организм испытывает острую нехватку кремниевой кислоты из-за недостаточного поступления ее с пищей, снижения усвоения ее организмом в связи с нарушением обмена веществ или при процессах износа и стирания тканей по причине болезни, преклонного возраста или усиленных занятий спортом. Кремниевая кислота полезна также людям, страдающим природной конституционной слабостью соединительных тканей, что является одной из причин варикозного расширения вен и целлюлита.

Кремниевые кислоты, производные кремниевого ангидрида SiO2; очень слабые кислоты, мало растворимые в воде. В чистом виде были получены метакремниевая кислота H2SiO3 (точнее её полимерная форма H8Si4O12) и H2Si2O5. Аморфная двуокись кремния (аморфный кремнезём) в водном растворе (растворимость около 100 мг в 1 л) образует преимущественно ортокремниевую кислоту H4SiO4. В полученных разными способами пересыщенных растворах К. к. изменяются с формированием коллоидных частиц (молярная масса до 1500), на поверхности которых находятся группы OH. Образованный т. о. золь в зависимости от водородного показателя pH может быть устойчивым (pH около 2) или может агрегировать, переходя в гель (pH 5—6). Устойчивые высококонцентрированные золи К. к. , содержащие специальные вещества — стабилизаторы, применяют при производстве бумаги, в текстильной промышленности, для очистки воды.
Физические свойства.

В момент получения это прозрачное студневидное вещество, практически нерастворимое в воде. Такой студень имеет и другое название - гель.

Химические свойства.

Кремниевая кислота - самая слабая из минеральных кислот, она почти не диссоциирует в растворах, не окрашивает индикаторов.

1. При нагревании она разлагается на диоксид и воду:

H2SiO3 => H2O + SiO2

2. Взаимодействует с растворами щелочей, образуя соли-силикаты:

H2SiO3 + 2NaOH => Na2SiO3 + 2H2O