Kwasy krzemowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Kwasy krzemowe (tlenowe kwasy krzemu) – nieorganiczne związki chemiczne powstałe z połączenia krzemu, tlenu i wodoru o ogólnym wzorze chemicznym [SiOx(OH)4−2x]n. Kwasy tlenowe krzemu otrzymuje się w reakcjach hydrolizy krzemianów.

Zestawienie niższych kwasów krzemowych[1]

  • kwas metakrzemowy, H2SiO3, CAS 7699-41-4
  • kwas ortokrzemowy (lub kwas krzemowy), H4SiO4, CAS 10193-36-9
  • kwas metadikrzemowy, H2Si2O5
  • kwas dikrzemowy (lub kwas pirokrzemowy), H6Si2O7, CAS 20638-18-0

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Ditlenek krzemu jest bezwodnikiem kwasowym, jednakże nie ulega bezpośredniej reakcji z wodą. Uwodnienie SiO2 udaje się przeprowadzić tylko okrężną drogą, np. przez stapianie go z NaOH w celu otrzymania dobrze rozpuszczalnych krzemianów sodu (np. ortokrzemianów sodu Na4SiO4). Produktem reakcji protolitycznych są kwasy krzemowe i polikrzemowe o różnym składzie, trudne do rozdzielenia. Pierwszym produktem jest kwas ortokrzemowy (H4SiO4), który wykazuje tendencję do odszczepiana wody i kondensowania z utworzeniem kwasów polikrzemowych.

Proces kondensacji[edytuj | edytuj kod]

Kondensacja kwasu ortokrzemowego prowadzi nie tylko do wytworzenia prostych, ale także i rozgałęzionych łańcuchów. Przez wielokrotne powtórzenie tego procesu mogą się tworzyć nawet struktury trójwymiarowe. Procesowi kondensacji towarzyszy zatem tworzenie się coraz większych cząsteczek. Szybkość procesu kondensacji w bardzo dużym stopniu zależy od pH. Jest ona największa, gdy pH wynosi około 6-7 i wyraźnie maleje, jeśli kwasowość wzrasta lub się zmniejsza. Galaretowaty żel wydzielający się z roztworu w wyniku procesu kondensacji jest skomplikowaną mieszaniną kwasów polikrzemowych. Nie udaje się wydzielenie poszczególnych czystych kwasów krzemowych o określonym składzie chemicznym. Suszenie żelu kwasów polikrzemowych w powietrzu prowadzi do otrzymania żelu krzemionkowego – silikażelu

Rozpuszczalność kwasów krzemowych[edytuj | edytuj kod]

Tylko najprostsze kwasy krzemowe tworzą roztwory rzeczywiste. Wyższe dają tylko roztwory koloidalne. Jeszcze wyższe wydzielają się w postaci galaretowatego osadu, przy czym cały roztwór może zakrzepnąć w żel.

Przypisy

  1. Baza Reaxys

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]