Silica (iv) și acid silicic - compuși oxigenați - subgrupă de carbon și siliciu -
depuneri de oxid de Crema SiO2 - o substanță solidă, foarte refractar (punct de topire 1700 ° C), răspândite în natură, în cazul în care se găsește în principal sub formă de cuarț minerale și cristobalit și tridimit.
La temperaturi obișnuite modificări stabile NE-cuarț doresc să creeze, odată cu creșterea temperaturii observate transformări polimorfe:
Silicea toate modificările ca un monomer nu este substanțial-o; întotdeauna polimer și „construit“ de tetraedre [SiO 4], strunjire generatoare foarte puternice cu zăbrele atomice
Fiecare atom de siliciu în cristal (SiO 2) n tetraedric înconjurată de patru atomi de oxigen, din care fiecare este în punte. Printr-un atom de oxigen comun tetraedre [SiO 4] la unghiuri diferite sunt legați unul de altul pentru a forma o rețea tridimensională continuă; dispunerea reciprocă a tetraedrului [SiO 4] în spațiu definește o modificare particulară a silice.
In diferite modificări ale puterii legăturii de silice variază. Aceasta afectează magnitudinea unghiurilor Si-O- Si și Si-O distanțe, de exemplu unghi legătură Si-O- Si în diferite modificări de silice variază de la 120 la 180 °. Treceri cuarț-trei dimit Cristobal însoțită de conexiuni ruptură și transformare Niemi care pot avea loc numai la înalte ritm-mice.
Quartz. De multe ori găsit în natură sub formă de cristale extrem de bine formate, uneori considerabilă măreția HN. Cristalele formate din tetraedre aranjate maniera în formă de elice în jurul axei centrale într-un model de spirală. Într-una și aceeași direcție de cristal a spiralei poate fi de NYM opuse. Aceste cristale sunt izomeri optici. Ele se rotesc planul de polarizare a luminii, care poate fi atât o dreapta. și levogir. Cei care și alte diferă de cristale, sunt un subiect de pe imaginea sa în oglindă.
Quartz este folosit în diferite domenii ale științei și tehnologiei, iar cristalele sale sunt adesea crescute în mod artificial. Unele soiuri de cuarț sunt nume speciale. Cristale incolore, transparente numite piatra de cristal. Există cuarț și colorate soiuri: roz cristal violet (ametist), maro închis (Cairngorm), verde (chrysoprase) și alte modificări granulatie fina de cuarț dopate cu alte substanțe numite calcedonie .. Specii-styami calcedonie agat sunt. Jasper și colab., Rhinestone și soiuri colorate de cuarț sunt folosite ca pietre prețioase și semiprețioase.
Tridimit apar în roci vulcanice, dar în cantități foarte mici. tridimit Cunoscut și originea meteorice.
Cristobalit este uneori găsit în natură sub formă de cristale fine, incluse in lava ca tridimit. Tridimit și cristobalit au o structură mai „liber“ decât cuarțul. Astfel, densitatea de cristobalit. tridimit și cuarț egal cu 2,32; 2,26 și 2,65 g / cm3, respectiv.
Topitura de silice cu răcire lentă pentru a forma cu ușurință o sticlă de silice amorfă. Dioxid de siliciu sub formă de sticlă găsite în natură. Sticla este o densitate amorfă de 2,20 g / cm3 - mai mic decât toate modificările cristaline. Silicea stivă Lo are coeficientul de temperatură neglijabilă de extindere-TION totuși pregătite din acestea rezistente la schimbări bruște de temperatură sticlărie.
Toate modificările de silice practic în apă nerastvo Reams (la 25 ° C solubilitatea este 7 cuarț, cristobalit - 12, tridimit - 16, sticlă de cuarț - 83 mg / l). Prin urmare, în condiții normale, acestea acționează numai soluții de alcalii și acid fluorhidric:
Ultima reacție se utilizează în „decaparea“ de sticlă.
Când reprezentărilor silice reacționează cu oxizii de bază, alcaline (reacție (1)), cu formarea de carbonați și silicați:
Reacțiile (3) și (4) sunt baza unei industriale radiații de pahare diferite. precum și ciment. Astfel, sticla obișnuită co-devenire (de exemplu, fereastra, pentru producerea în instanțe) exprimat prin formula Na 2 O. Deoarece aG. 6 SiO 2. Această sticlă se prepară prin topirea amestecului de sodă de nisip și calcar. Procedeul se realizează la o temperatură
1400 ° C până la îndepărtarea gazelor:
Pentru tipuri speciale de sticlă - refractare, „incasabil“ - în timpul fierberii se adaugă oxizii de bariu, plumb, bor. Pentru sticla colorata contribuie, de asemenea, la mare bavki exemplu Co2 O3 aditiv de oxid de cobalt dă albastru, oxid de crom C r 2 O3 - verde, mangan dvuoksida M n O2 - ro-zovy.
SiO2 oxid este anhidrida acidului silicic serie, compoziția care poate fi exprimată prin formula generală SiO 2 x # 8729; H2O y unde x și y - întregi: 1) x = 1, y = 1: SiO 2. H2O, adică, H 2 SiO 3 - acidul metasilicic; 1) x = 1, y = 2: SiO 2. 2H2O, adică, Acid orthosilicic; 1) x = 2, y = 1 2 SiO 2 H2O, adică, H 2 Si 2 O 5 - Acid dvumetakremnievaya.
Moleculele de acid care conțin mai mult de o moleculă de SiO 2 se referă la polisiliciu.
Cel mai simplu de acid silicic - H 2 SiO 3. care este adesea denumit simplu siliciu. și sărurile sale - silicați. Din silicații sunt solubili în apă doar silicații de sodiu și silicați de potasiu alții - punct de topire ridicat, substanță insolubilă în apă.
soluții de silicați devin turbiditate la picioare în aer, așa cum este în CO 2 dislocă acidul silicic din co-leu (H 2 SiO 3 slab constanta de disociere al acidului carbonic al H 2 SiO 3 la prima etapă este egală cu K1 = 2,2 10 -10). .
H 2 SiO 3 este practic insolubil în apă - această proprietate este folosită ca o reacție calitativă pentru detectarea ionilor de silicat:
Obținut prin topirea silicați cu SiO 2 sau alcali ct-Bonate.
soluții concentrate de silicați de sodiu și potasiu, numit lichid de sticlă. au o reacție alcalină mare datorită faptului că foarte hidrolizat:
sticlă de apă este utilizată, de exemplu, pentru fabricarea unui adeziv, țesături impermeabile.
Cimentul este utilizat pe scară largă ca un liant în materiale de construcții, care, atunci când este amestecat cu apă solidificate. De obicei, ciment este produs în cuptoare rotative mari în cazul în care arderea și măcinarea produc diverse silicați (D-evap sub -1000 ° C).
Există mai multe tipuri de cimenturi, dar sunt aproximativ două tipuri de cimenturi în conformitate cu principiul „coagulare“ - ciment obișnuit și ciment Portland. Procesul de „setare“ de ciment convențional care constă din silicat de calciu, se datorează formării de carbonat de calciu, datorită aerului gaz de dioxid de carbon:
Când apucând ciment Portland-carbonic nu există predare în proces, hidroliza silicați cu formarea consecutivă a cristaline insolubile: