Kovasavak

A kovasavak nagyon gyenge általános képletű savak , vízben gyengén oldódnak . $n{\textrm {SiO}}_{2}\cdot m{\textrm {H}}_{2}{\textrm {O}}$

Nómenklatúra

A kovasavak közül ismertek: metakovasav H 2 SiO 3 , ortoszilícium H 4 SiO 4 , dikovasav H 2 Si 2 O 5 és H 10 Si 2 O 9 , piroszilícium H 6 Si 2 O 7 és poliszilícium n SiO 2 ⋅ m H 2 O A megfelelő sókat szilikátoknak (metaszilikátok, ortoszilikátok stb.) nevezik.

Épület

A metakovasav tetraéderes szerkezetű szerkezeti egységekből áll. A láncszemek láncokba kapcsolódnak, polikovasavakat képezve.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Minden polikovasav gyengén oldódik vízben. Vízben kolloid oldatok képződnek az általános reakcióvázlat szerint

{\displaystyle {\ce {(SiO2)_{x}{}+ 2 H2O <=> H4SiO4 + (SiO2)_{x-1))))

A keletkező instabil ortokovasav polikondenzációs reakciókba lép:

{\ce {2 H4SiO4 -> (HO)3SiOSi(OH)3 + H2O))

összetett lineáris, elágazó és vegyes szerkezetek kialakulását eredményezi.

A polikovasavak izoelektromos pontja 2,0-3,0 pH tartományban van, ahol a polikondenzáció minimális sebességgel megy végbe.

A kovasavak gyengék. A metakovasav H 2 SiO 3 disszociációs állandója esetén K 1 = 1,3⋅10 −10 , K 2 = 1,6⋅10 −12 , ortokovasav esetén H 4 SiO 4 K 1 = 2⋅10 −10 , K 2 = K 3 \ u03d K 4 \u003d 2⋅10 −12 .

A kovasavak feloldódnak oldatokban és lúgok olvadékában, szilikátokat képezve, például:

{\ce {H2SiO3 + 2 KOH -> K2SiO3 + 2 H2O))

A kovasavak hidrogén-fluoriddal (HF) reagálva szilícium-fluorid gázt képezhetnek:

{\ce {H2SiO3 + 6 HF -> H2SiF6 + 3 H2O -> SiF4 ^ + (2 HF + 3 H2O)))

Az ortokovasav alkáli alapú katalizátorok (általában NaOH) jelenlétében képes ortoszilikát-észterek képzésére [ 1 ] , amelyek általában R1R2R3R4SiO4 formájúak , ahol R1-4 szerves gyökök , általában alkohol . maradék. Jól ismert tömegtermék a tetraetilortoszilikát összetételű Si(C 2 H 5 O) 4

Getting

A kovasav oldatok a következőket kapják:

erős savak hatása oldható nátrium- vagy kálium-szilikátokra: ${\ce {Na2SiO3 + 2 HCl -> H2SiO3 v + 2 NaCl))$
klórszilánok hidrolízise: ${\ce {SiH2Cl2 + 3 H2O -> H2SiO3 + 2 HCl + 2 H2O))$
kovasavsók hidrolízise. A hidrolízis lépésekben megy végbe: 1. szakasz: ${\ce {K2SiO3 + HOH -> KHSiO3 + KOH}}$ 2. szakasz: ${\ce {KHSiO3 + HOH -> H2SiO3 + KOH}}$ általános molekulaegyenlet: ${\ce {K2SiO3 + 2 H2O -> H2SiO3 + 2 KOH}}$
valamint az elektrodialízis és az ioncsere módszerei.

Alkalmazás

A kovasav-hidroszolokat töltő- és kötőanyagként használják kerámiatermékek és különféle bevonatok gyártásánál. Fotográfiai anyagokban katalizátorok és fényérzékeny rétegek hordozójaként használják. Nyersanyagként szolgálnak kvarcüveg , különféle adszorbensek , víz- és gázpáraelnyelők, víz- és olajtisztító szűrők gyártásához.

Jegyzetek

↑ Az iparban az ortoszilikát-észterek szintéziséhez az ortoszilíciumsav helyett szilícium-halogenideket használnak.

Irodalom

Chemical Encyclopedia / Szerk.: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 p. — ISBN 5-82270-035-5 .
Kaputsky F. N., Tikavy V. F. Kémiai kézikönyv egyetemekre jelentkezők számára. - Minszk: Vysh. Iskola, 1979. - S. 384.
Khomchenko G.P. Kémia egyetemekre jelentkezők számára. - M . : Felsőiskola, 1994. - S. 447.