Кремнієва кислота: властивості та застосування
Неорганічні речовини діляться на три каса: кислоти, гідроксиди та солі. До розряду перших відноситься така речовина, як кремнієва кислота. Її молекула складається з двох атомів гідрогену, одного - силіцію і трьох - оксигена.
Фізичні властивості
Кремнієва кислота - це практично нерозчинний у воді речовина. При взаємодії з Н2Про воно утворює колоїдний розчин, але не дисоціює. Це дуже нестійке хімічна сполука, яка може розпадатися навіть при нормальних умовах.
З чим реагує кремнієва кислота?
Дана хімічна сполука є не дуже активним - це слабка кислота. Її властивості виражені неяскраво. Однак вона все ж володіє майже всіма особливостями, які притаманні кислотам. Слабкість даної речовини виявляється в тому, що воно, на відміну від інших сполук даного класу, не забарвлює індикатори. Якщо, наприклад, під впливом інших кислот метилоранж стане рожевим, а лакмус - червоним, то при взаємодії з кремнієвої вони обидва не змінять свій колір. Також воно нездатне роз'їдати тканини або викликати опіки на шкірі, як інші кислоти. Це дуже нестійке речовина - часткове розкладання кремнієвої кислоти може статися навіть при невисокій температурі. Але для того щоб ця реакція відбулася в повній мірі, використовують нагрівання даного з'єднання. Внаслідок такого роду реакції утворюється вода і оксид кремнію, який широко використовується в промисловості, а також дуже поширений в природі у вигляді піску і різноманітних мінералів, наприклад, кварцу. При розпаді однієї молекули кремнієвої кислоти можна отримати одну молекулу води і одну - оксиду. Як і всі кислоти, кремнієва може давати солі. Для цього до неї потрібно додати метал, який в низці активності лівіше, ніж водень. При цьому відбудеться реакція заміщення, при якій утворюється певний силікат, а також виділяється водень у вигляді газу. Наприклад, при взаємодії однієї молекули кремнієвої кислоти з двома молекулами натрію утворюється одна натрій силікату і одна водню.
А при реакції однієї молекули кислоти з одного кальцію виходить одна кальцій силікату і одна водню. Також для отримання силікатів можна використовувати реакцію розчинення кремнієвої кислоти в лугах. Для цього найчастіше використовується калій або натрій гідроксид. При такій взаємодії з однієї молекули кислоти і двох лугу можна отримати одну молекулу силікату і дві - води. Речовини, що утворюються при хімічних реакціях, в яких може брати участь дане з'єднання, широко застосовуються в різних сферах промисловості.
Отримання в лабораторних умовах
Найчастіше кремнієву кислоту добувають шляхом додавання до силікату натрію хлорного (соляної) кислоти. Для проведення реакції речовини потрібно змішати в таких пропорціях, щоб на одну молекулу солі припадало дві молекули кислоти, при цьому вийде, що на дві молекули утворився натрій гідроксиду буде припадати одна кремнієвої кислоти.
Використання в промисловості
Застосування кремнієвої кислоти зводиться до того, що вона виступає в ролі адсорбенту - поглинача інших речовин. При добуванні даного хімічної сполуки за допомогою змішування силікату натрію і соляної кислоти утворюється драглиста маса, висушивши яку, можна отримати так званий силікагель, який і використовують у промисловості. Також дана речовина застосовується в медицині. Крім того, її використовують у хімічній галузі для отримання таких сполук, як оксид кремнію і різні силікати.
Кремнієва кислота в організмі людини
Дана речовина є вкрай важливим для людського організму. Воно необхідне для нормального функціонування сполучних тканин, нігтів, волосся, шкіри, сухожиль, зв'язок. Медичні препарати або продукти, що містять кремнієву кислоту, корисні тим, у кого порушений обмін речовин, а також застосовуються для лікування варикозного розширення вен, використовуються як антицелюлітних засобів. Кремнієва кислота міститься в деяких рослинах, накопичуючись там як компонент клітинного соку. Трави, в яких вона присутня, - це ланцетовий подорожник і польовий хвощ.
Силікати, оксид кремнію - їх застосування
Сировиною для отримання даних речовин служить кремнієва кислота. Дані хімічні сполуки різноманітні за своїми фізичними властивостями і використовуються в різних цілях. Деякі з них зустрічаються в природі у вигляді дорогоцінних і напівкоштовних каменів. Приміром, смарагд, гранат і топаз - це силікати. Оксид кремнію поширений у вигляді піску і кварцу. Дана речовина найчастіше використовується в промисловості для виробництва скла, яке є силикатом.
Його хімічна структура складається з молекул кальцію, оксигена, натрію і силіцію. Видобувають скло шляхом з'єднання таких речовин, як оксид кремнію, карбонат кальцію і натрію. Такого роду реакція може відбутися тільки під впливом високої температури. В її результаті отримують скло, в будова якого входять молекули оксидів силіцію, кальцію і натрію, а також вуглекислий газ. Для отримання скла карбонати натрію і кальцію і оксид кремнію змішують в таких пропорціях, щоб на шість молекул останнього припадало по одній двох перших речовин. Для фарбування його в різні кольори використовують такі речовини: кобальт - для додання синього забарвлення, залізо - коричневою, манган - лілово-червоною, хром - зеленою.
