Гидроксид кремния

Гидродированный оксид кремния условно называют гидроксидом кремния. Это нестабильное вещество, проявляющее слабые кислотные свойства. О свойствах гидроксида кремния и его реакциях с другими элементами читайте в нашей статье.

Формула

Высшего гидроксида кремния в обычном понимании не существует. Аморфный кремний реагирует с водяным паром при температуре 400-500 °С с образованием диоксида кремния и водорода:

Диоксид кремния представляет собой слабокислотный оксид. При добавлении водорода оксид кремния (IV) способен образовывать кремниевые кислоты. Поэтому формулу гидроксида кремния правильнее записать как nSiO2∙mH2O.

Кремниевые кислоты

В зависимости от количества атомов водорода, кремния и кислорода различают несколько кремниевых кислот:

• метакремний – H2SiO3;
• ортокремний – H4SiO4;
• дискремний – H2Si2O5 и H10Si2O9;
• пирокремний – H6Si2O7;
• поликремний – nSiO2∙mH2O.

Соли кремниевых кислот называются силикатами.

Получить кремниевые кислоты прямым взаимодействием оксида кремния (IV) с водой невозможно, поскольку диоксид не реагирует с водой даже при высоких температурах. При реакции с водородом образуется чистый кремний:

Поэтому кислоты в лабораториях получают двумя способами:

• воздействие силикатов натрия или калия на сильные кислоты:
  Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2NaCl;
• гидролиз силанов:
  SiH2Cl2 + 3H2O → H2SiO3↓ + 2HCl + 2H2.

Свойства

Кремниевые кислоты — слабые кислоты (слабе угольной кислоты), не имеют кислого вкуса и плохо растворимы в воде. Кремниевые кислоты существенно отличаются от других органических кислот:

• при взаимодействии с водой образуют коллоидный раствор;
• не диссоциировать;
• не меняйте цвет индикатора.

Кремниевые кислоты способны растворяться в расплавах и щелочных растворах с образованием силикатов:

Как и все соединения, содержащие кремний, они реагируют с плавиковой кислотой:

Силикаты

Соли кремниевой кислоты нерастворимы в воде. Исключение составляют силикаты натрия и калия, которые называются жидким стеклом и входят в состав силикатного клея.

Обычное стекло также является силикатным. Формула

Стекло получают сплавлением кальцинированной соды, известняка, песка:

Структурной единицей силикатов является SiO4. Кремний легко заменяется атомами алюминия. В результате образуются алюмосиликаты.