Аллотропные модификации – формы, причины видоизменения

Презентация по химии “Аллотропные видоизменения углерода”

Презентация по химии “Аллотропные видоизменения углерода”

Скачать:

Вложение Размер
rodionova.ppt 2.2 МБ
Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Выполнила ученица 9 «Б» класса Родионова Елизавета Учитель: Малойкина Л.И. “Аллотропные видоизменения углерода” Сообщение по химии на тему:

Цель: Рассмотреть и изучить аллотропные видоизменения углерода

Углерод С – химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 6, относительная атомная масса 12, 011(1). Многообразие соединений углерода, объясняющееся способностью его атомов соединяться друг с другом и атомами других элементов различными способами, обусловливает особое положение углерода среди других элементов.

Классификация аллотропов углерода по характеру химической связи между атомами: sp3 формы: sp2 формы: sp формы: Смешанные sp3/sp2 формы: Другие формы: Аллотропные видоизменения углерода: Алмаз (куб) Лонсдейлит (гексагональный алмаз) Графит Графены Фуллерены (C20+) Нанотрубки Нановолокна Астралены Стеклоуглерод Колоссальные нанотрубки Карбин Аморфный углерод Углеродные нанопочки Углеродная нанопена C1 — C2 — C3 — C8

Алмаз – бесцветное, прозрачное кристаллическое вещество, чрезвычайно сильно преломляющее лучи света. Алмаз является одним из наиболее известных аллотропов углерода, чья твёрдость и высокая степень рассеивания света делает его полезным в промышленном применении и в ювелирных изделиях. Алмаз — самый твёрдый известный природный минерал, что делает его отличным абразивом и позволяет использовать для шлифовки и полировки. В природной среде нет ни одного известного вещества, способного поцарапать даже мельчайший фрагмент алмаза. Алмаз

Графит – серо-черное кристаллическое вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь, по твердости уступает даже бумаге. Атомы углерода в кристаллах графита находятся в состоянии sp2 – гибридизации.В результате образуется сетка, состоящая из правильных шестиугольников. Графит имеет низкую механическую прочность и легко расщепляется на чешуйки, которые сами по себе очень прочны. Связь между слоями атомов углерода в графите частично имеет металлический характер. Этим объясняется тот факт, что графит хорошо проводит электрический ток, но все же не так, как металл. При нагревании без доступа воздуха графит не претерпевает никакого изменения до 3700оС. При указанной температуре он выгоняется, не плавясь. Графит термодинамичен, устойчив в широком интервале температур и давлений. Плотность составляет 2,256 г/см3. Графит

Карбин — аллотропная форма углерода на основе sp-гибридизации углеродных атомов. Состоит из углеродных фрагментов с тройной –С≡С–С≡С–, или двойной кумулированной =С=С=С=С= связью. Карбин представляет собой мелкокристаллический порошок чёрного цвета, обладает полупроводниковыми свойствами. При использовании высокоэнергетических методов исследований возможен переход карбина в другие формы углерода. Карбин

Лонсдейлит или алмаз гексагональный. Открыт в 1966. Группе китайских учёных удалось доказать, что в случае отсутствия примесей лонсдейлит был бы на 58 процентов твёрже алмаза. По мнению учёных, лонсдейлит формируется в момент столкновения метеорита с землёй из графита, входящего в состав метеорита. Под действием очень больших температур и давления происходит превращение графита в алмаз, но при этом гексагональная решётка графита сохраняется. В течение долгого времени лонсдейлит получали исключительно из графита путём колоссального сжатия, но позже было доказано, что «гексагональный алмаз» также может быть получен из кубического алмаза. Лонсдейлит

Стеклоуглерод — твёрдый материал, сочетающий свойства графита (хорошая электропроводность) и стекла (высокая твёрдость). Стеклоуглерод состоит из чистого углерода с небольшой примесью высокомолекулярных углеводородов. Его структура сложна и сходна с фуллеренами. Благодаря этому он химически нейтрален и устойчив к коррозии при воздействии кислот, щелочей и растворителей. В нейтральном газе или в вакууме стеклоуглерод не разрушается и не плавится при нагревании до 3000 °C. На воздухе же при нагревании выше 500 °C он начинает медленно сгорать. Стеклоуглерод

Вывод Разновидности аллотропных видоизменений углерода играют большую роль в развитии жизнедеятельности человека, так как имеют различные отрасли применения.

Понятие об аллотропии. Аллотропные видоизменения кислорода, водорода, углерода

Аллотропия связана либо с разным числом атомов в молекуле, либо со строением.
Аллотропные видоизменения есть у большинства химических элементов. Например, сера бывает ромбическая, моноклинная, пластическая; углерод существует в виде графита, алмаза, карбина, фуллере-на. Известно серое и белое олово; фосфор красный, белый и черный.
Кислород может существовать в виде двух аллотропных видоизменений: кислород О2 и озон О3.
При сравнении физических свойств кислорода и озона целесообразно вспомнить, что это газообразные вещества, различающиеся по плотности (озон в 1,5 раза тяжелее кислорода), температурам плавления и кипения. Озон лучше растворяется в воде.
Кислород в нормальных условиях — газ, без цвета и запаха, озон — газ голубого цвета с характерным резким, но приятным запахом.
Есть отличия и в химических свойствах.
Озон химически активнее кислорода. Активность озона объясняется тем, что при его разложении образуется молекула кислорода и атомарный кислород, который активно реагирует с другими веществами. Например, озон легко реагирует с серебром, тогда как кислород не соединяется с ним даже при нагревании:


Но в то же время и озон и кислород реагируют с активными металлами, например с калием К.
Получение озона происходит по следующему уравнению:


Реакция идет с поглощением энергии при прохождении электрического разряда через кислород, например во время грозы, при сверкании молнии. Обратная реакция происходит при обычных условиях, так как озон — неустойчивое вещество. В природе озон разрушается под действием газов, выбрасываемых в атмосферу, например фреонов, в процессе техногенной деятельности человека.
Результатом является образование так называемых озоновых дыр, т. е. разрывов в тончайшем слое, состоящем из молекул озона.

Элементарный углерод образует три аллотропных видоизменения: алмаз, графит и карбин.

Алмаз – бесцветное, прозрачное кристаллическое вещество, чрезвычайно сильно преломляющее лучи света. Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp3-гибридизации. В возбужденном состоянии происходит распаривание валентных электронов в атомах углерода и образование четырех не спаренных электронов.

Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя другими, расположенными от него в направлении от центра в тетраэдров к вершинам. Расстояние между атомами в тетраэдрах равно 0, 154 нм. Прочность всех связей одинакова. Таким образом, атомы в алмазе «упакованы» очень плотно. При 20оС плотность алмаза составляет 3,1515 г/см3 . Этим объясняется его исключительная твердость. Алмаз плохо проводит электрический ток. Основная масса , образования алмазов – небольшие кристаллы и алмазная пыль.

Алмазы при нагревании без доступа воздуха выше 1000оС превращается в графит. При 1750оС превращение алмаза в графит происходит быстро.

Графит – серо-черное кристаллическое вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь, по твердости уступает даже бумаге.

Атомы углерода в кристаллах графита находятся в состоянии sp2 – гибридизации: каждый из них образует трех ковалентные ơ-связис соседними атомами. Углы между направлениями связей равна 120о. В результате образуется сетка, состоящая из правильных шестиугольников. Расстояние между соседними ядрами атомов углерода внутри слоя составляет 0,142нм.

Графит имеет низкую механическую прочность и легко расщепляется на чешуйки, которые сами по себе очень прочны. Связь между слоями атомов углерода в графите частично имеет металлический характер. Этим объясняется тот факт, что графит хорошо проводит электрический ток, но все же не так, как металл.

При нагревании без доступа воздуха графит не претерпевает никакого изменения до 3700оС. При указанной температуре он выгоняется, не плавясь. Графит термодинамичен, устойчив в широком интервале температур и давлений. Плотность составляет 2,256 г/см3.

Кремниевая кислота: свойства и применение

Неорганические вещества делятся на три касса: кислоты, гидроксиды и соли. К разряду первых относится такое вещество, как кремниевая кислота. Ее молекула состоит из двух атомов гидрогена, одного — силиция и трех — оксигена.

Физические свойства

Кремниевая кислота — это практически нерастворимое в воде вещество. При взаимодействии с Н2О оно образует коллоидный раствор, но не диссоциирует. Это очень неустойчивое химическое соединение, которое может распадаться даже при нормальных условиях.

С чем реагирует кремниевая кислота?

Данное химическое соединение является не очень активным — это слабая кислота. Ее свойства выражены неярко. Однако она все же обладает почти всеми особенностями, которые присущи кислотам. Слабость данного вещества проявляется в том, что оно, в отличие от других соединений данного класса, не окрашивает индикаторы. Если, к примеру, под воздействием других кислот метилоранж станет розовым, а лакмус — красным, то при взаимодействии с кремниевой они оба не изменят свой цвет. Также оно неспособно разъедать ткани или вызывать ожоги на коже, как другие кислоты. Это очень неустойчивое вещество — частичное разложение кремниевой кислоты может произойти даже при невысокой температуре. Но для того чтобы эта реакция произошла в полной мере, используют нагревание данного соединения. Вследствие такого рода реакции образуется вода и оксид кремния, который широко используется в промышленности, а также очень распространен в природе в виде песка и разнообразных минералов, к примеру, кварца. При распаде одной молекулы кремниевой кислоты можно получить одну молекулу воды и одну — оксида. Как и все кислоты, кремниевая может давать соли. Для этого к ней нужно добавить металл, который в ряду активности стоит левее, чем водород. При этом произойдет реакция замещения, при которой образуется определенный силикат, а также выделяется водород в виде газа. Например, при взаимодействии одной молекулы кремниевой кислоты с двумя молекулами натрия образуется одна натрий силиката и одна водорода.

А при реакции одной молекулы кислоты с одной кальция получается одна кальций силиката и одна водорода. Также для получения силикатов можно использовать реакцию растворения кремниевой кислоты в щелочах. Для этого чаще всего используется калий или натрий гидроксид. При таком взаимодействии из одной молекулы кислоты и двух щелочи можно получить одну молекулу силиката и две — воды. Вещества, образующиеся при химических реакциях, в которых может участвовать данное соединение, широко применяются в различных сферах промышленности.

Получение в лабораторных условиях

Чаще всего кремниевую кислоту добывают путем добавления к силикату натрия хлорной (соляной) кислоты. Для проведения реакции вещества нужно смешать в таких пропорциях, чтобы на одну молекулу соли приходилось две молекулы кислоты, при этом получится, что на две молекулы образовавшегося натрий гидроксида будет приходиться одна кремниевой кислоты.

Использование в промышленности

Применение кремниевой кислоты сводится к тому, что она выступает в роли адсорбента — поглотителя других веществ. При добывании данного химического соединения при помощи смешивания силиката натрия и соляной кислоты образуется студенистая масса, высушив которую, можно получить так называемый силикагель, который и используют в промышленности. Также данное вещество применяется в медицине. Кроме того, ее используют в химической отрасли для получения таких соединений, как оксид кремния и различные силикаты.

Кремниевая кислота в организме человека

Данное вещество является крайне важным для человеческого организма. Оно необходимо для нормального функционирования соединительных тканей, ногтей, волос, кожи, сухожилий, связок. Медицинские препараты либо продукты, содержащие кремниевую кислоту, полезны тем, у кого нарушен обмен веществ, а также применяются для лечения варикозного расширения вен, используются в качестве антицеллюлитных средств. Кремниевая кислота содержится в некоторых растениях, накапливаясь там как компонент клеточного сока. Травы, в которых она присутствует, – это ланцетный подорожник и полевой хвощ.

Силикаты, оксид кремния — их применение

Сырьем для получения данных веществ служит кремниевая кислота. Данные химические соединения разнообразны по своим физическим свойствам и используются в разных целях. Некоторые из них встречаются в природе в виде драгоценных и полудрагоценных камней. К примеру, изумруд, гранат и топаз — это силикаты. Оксид кремния распространен в виде песка и кварца. Данное вещество чаще всего используется в промышленности для производства стекла, которое является силикатом.

Его химическая структура состоит из молекул кальция, оксигена, натрия и силиция. Добывают стекло путем соединения таких веществ, как оксид кремния, карбонат кальция и натрия. Такого рода реакция может произойти только под воздействием высокой температуры. В ее результате получают стекло, в строение которого входят молекулы оксидов силиция, кальция и натрия, а также углекислый газ. Для получения стекла карбонаты натрия и кальция и оксид кремния смешивают в таких пропорциях, чтобы на шесть молекул последнего приходилось по одной двух первых веществ. Для окрашивания его в разные цвета используют такие вещества: кобальт — для придания синей окраски, железо — коричневой, манган — лилово-красной, хром — зеленой.

Кремниевая кислота: что это, формула, получение, польза и вред

Кремниевая кислота – это практически нерастворимое в обычной воде вещество. При контакте с жидкостью она образует дисперсную систему. Образуется крайне нестабильное химическое соединение, которому характерен распад даже в нормальных условиях, без резкого перепада температуры или давления. Не считается особенно активной, кремниевая кислота – это слабое соединение, которое, впрочем, отмечает у себя все свойства присущие другим кислотам. Слабость соединения проявляется в том, что оно не изменяет цвет индикаторов, необходимых для определения свойств среды, в которую их погружают. Если под воздействием других соединений, принадлежащих к категории кислот, метилоранж меняет свой цвет на малиновый, а лакмус – на красный, то при контакте с кремниевой кислотой их внешние характеристики не изменяются. Кислота не способна вредить тканям и вызывать повреждения кожного покрова.

При разложении в условиях повышенной температуры происходит образование оксида кремния и воды. Первый пользуется большой популярностью в промышленности, он известен как кварцевый песок. В процессе разложения на составляющие одной молекулы кремниевой кислоты можно получить одну молекулу H20 и одну – SiO2.

Кремниевая кислота прекрасно образует соли. Для этого в нее необходимо добавить металл. В процессе произойдет реакция замещения, по итогу которой образуется кремниевая соль и выделится водород в газообразной форме.

Что такое кремниевая кислота?

Кремниевая кислота – это очень важный элемент, отвечающий за протекание процессов метаболизма в организме человека. Для поддержания правильной работы всех систем и всех органов взрослому человеку достаточно от 1 до 2 граммов кремния. Наибольшая концентрация вещества требуется крови, соединительным тканям и костям, содержание кремния в котором к старости становится недостаточным. Соединение принимает активное участие в усвоении необходимых организму минералов и витаминов, оно нейтрализует тяжелые металлы и токсины и поддерживает здоровье сердечной мышцы, оказывает влияние на выработку коллагена.

Формула кремниевой кислоты

Формула кремниевой кислоты выглядит следующим образом:

Формула кремниевой кислоты

Химические свойства кремниевой кислоты

Кремниевая кислота не растворяется в воде. Ее кислотные свойства выражены очень и очень слабо, что объясняет тот факт, почему кислота реагирует только с сильными основаниями и их оксидами.

Молекула кремниевой кислоты

При повышении температуры соединение раскладывается на две составляющие: воду и оксид кремния.

Получить кремниевую кислоту в чистом виде невозможно. В воде она образует дисперсную среду, при высушивании получаются продукты с пористой структурой.

Кремниевая кислота выглядит как белый кристаллический стекловидный материал. Она не реагирует с другими кислотами.

Соли кремниевой кислоты и их свойства

Силикаты – это соли, полученные из реакции с кремниевой кислотой. Большая часть из них не растворяется в воде. Исключение представляют только соли натрия и калия, известные ещё как «жидкое стекло».

Выделяют несколько основных способов получения силикатов:

  • Растворение кремниевой кислоты в щелочи.
  • Сплавление с оксидами.
  • Взаимодействие растворимых силикатов с солями.

Соли кремниевой кислоты или силикаты, в большинстве своем, не растворяются в воде – растворению подлежат только силикаты натрия и калия. Они образуются вследствие сплавления диоксида кремния с едкими щелочами или карбонатами соответствующих веществ.

Структуры силикатов многообразны, но основу каждой из них составляют комбинации кремния и кислорода.
Свойства силикатов различны: определяются они составом и строением соединений. Часто силикаты образуют прозрачные ярко окрашенные кристаллы, некоторые из них широко применяют в создании ювелирных украшений. Твердость может быть как совсем маленькой, там и довольно значительной.

Силикаты взаимодействуют с кислотами и растворимыми солями. В водных растворах соединения подвергаются гидролизу и обладают высокой щелочной реакцией.

В промышленности соединения называют жидкими стеклами. Они получили широкое применение в производстве мыла, окрашивании, производстве бумаги, их также применяют для пропитки древесины и тканей для повышения их устойчивости к воздействию огня и стойкости к процессам гниения.

Жидкое стекло представляет собой одно из наиболее важных клеящих веществ. Это обусловлено тем, что силикат натрия находится в нем в виде макромолекул. Жидкое стекло необходимо для пропитки текстиля и древесины для придания им огнестойкости.

Натуральные силикаты образуются преимущественно из расплавленной магмы.

Получение кремниевой кислоты, уравнение

Основной способ получения кремниевой кислоты – посредством воздействия сильной кислотой на силикат калия или натрия. Получить на выходе идеально чистое соединение невозможно ни одним из способов.

Кремниевые соединения можно получить и посредством гидролиза хлорсиланов.

Кремниевую кислоту получают вследствие реакции оксида кремния с щелочами. Реакция выглядит следующим образом:

Допустимые нормы приема кремниевой кислоты

Кремниевая кислота является важным компонентов, обеспечивающим нормальное функционирование организма. Она известна как элемент жизни и красоты благодаря благотворному влиянию, оказываемому на человека. Большая часть кремния в человеческом скелете сосредоточена в хрящевой и эпителиальной тканях, а также в кровеносных сосудах, волосах и лимфатических узлах.

Взрослый человек в сутки должен получать от 0,005 мг до 0,02 мг кремниевой кислоты. Максимальная дозировка не должна превышать 0,1 грамма. Беременным и кормящим женщинам рекомендуется увеличить количество потребляемого соединения в 4 раза: это обусловлено тем, что организм испытывает сумасшедшие нагрузки, обеспечивая рост и развитие не только себя самого, но и будущего малыша. Норма для детей в возрасте до 12 лет и пожилых людей – 0,04 грамма и больше. Это связано с тем, что в первом случае организм находится в стадии активного роста, а значит требует дополнительного снабжения важными веществами. Во втором случае повышенная потребность в кремниевой кислоте обусловлена тем, что его содержание в организме снижается и пополнять нехватку необходимо искусственным путем.

Конкретная дозировка вещества, рекомендованная для ежесуточного употребления устанавливается для каждого человека индивидуально. Она зависит от его веса, возраста и особенностей организма.

Недостаточное количество кремниевой кислоты в организме может привести к развитию слабости мышечной ткани и снижению прочности костей. Волосы при недостатке кремниевой кислоты становятся тонкими и ломкими, теряют свою яркость и начинают выпадать. Могут развиваться воспалительные болезни пищеварительного тракта.

Излишек кремниевой кислоты может оказывать негативный эффект на состояние организма. Особенно подвержены этому люди, регулярно пребывающие на тяжелом производстве или в шахте, где им приходится контактировать с минеральной пылью в высоких концентрациях. При избытке кремниевой кислоты в организме могут возникать нарушения метаболизма и заболевания верхних дыхательных путей.

Особенности применения кремниевой кислоты

Благодаря своей структуре кремниевая кислота получила широкое распространение как абсорбент, поглощающий токсичные соединения. Кремниевая кислота входит в состав некоторых гелей, применяемых для лечения пищевых отравлений и прочих проблем, связанных с нарушениями работы желудочно-кишечного тракта. Соединение можно также встретить в составе систем, предназначенных для фильтрации.

Кремниевая кислота является важным компонентом, необходимым для поддержания здорового состояния кожи, волос и ногтей, поэтому вещество можно встретить в составе косметических средств: как уходовых, так и декоративных. Препараты, в состав которых входит кремний и его соединения, обеспечивают высокую гибкость соединительных тканей и внутренних органов, а также улучшают процесс усвоения кальция, что делает костную ткань более прочной. Именно поэтому кремний важен для детей и пожилых людей: первым он необходим для развития скелета, а вторым – для снижения уровня хрупкости костей.

Кремниевая кислота применяется в нефтедобывающей сфере: там она нужна для очистки углеводородов от примесей смол. В атомной отрасли кремниевая кислота необходима для очистки сточных вод и отделения изотопов от радиоактивных соединений.

Кроме того, рассматриваемое вещество получило широкое распространение в обычной жизни. Так, например, процесс сушки обуви в период сильных осадков требует в разы меньше времени, если в кроссовки положить пакетик, наполненный силикатным порошком. Силикагель позволяет удалить неприятные запахи: пакетики с ним можно располагать в шкафу или в сумке. Кремниевая кислота дает возможность спасти столовое серебро от почернения.

Данная кислота помогает значительно продлить срок эксплуатации лезвий, применяемых для бритья: для защиты их от коррозии нужно в коробочку с лезвиями поместить несколько капсул с силикагелем. Аналогичным образом вещество сказывается на состоянии фотографий и прочих вещей, которым свойственно со временем тускнеть или темнеть, изменяя свои внешние характеристики под воздействием факторов окружающей среды. Владельцам автомобилей кремниевая кислота помогает уменьшить степень запотевания ветровых стекол: достаточно расположить пакетик с ней на приборной панели.

Влияние кремниевой кислоты на организм человека

Кремниевая кислота в течение долгих лет применяется для поддержания здоровья и красоты. Она помогает сделать кожу красивой и эластичной, укрепляет волосы, ногти и кости. Соединение оказывает положительное влияние на общее состояние всех систем организма. Особенно важно контролировать его концентрацию в зрелом возрасте, когда его количество ощутимо снижается. Получить кремниевую кислоту можно из зерновых продуктов, некоторых сортов овощей и фруктов, а также из специальной, насыщенной кремнием воды.

Влияние кремниевой кислоты на кожу

Кремниевая кислота – это важный строительный материал. Она способствует активной выработке коллагена, позволяющего сделать кожу более упругой. Помимо этого, рассматриваемое вещество позволяет удерживать влагу, при недостатке которой кожа теряет свою привлекательность, становится сухой и серой, начинает шелушиться.

Влияние кремниевой кислоты на волосы и ногти

Кремниевая кислота оказывает положительное влияние на состояние волос и ногтевых пластин. Она образует крепкие структуры и делает ткани более прочными.

Влияние кремниевой кислоты на кости

Специалисты подтвердили, что кремниевая кислота оказывает положительное влияние на прочность костной ткани. Люди, получающие достаточное количество соединения, обладают более прочными и плотными костями.

Влияние кремневой кислоты на уровень продуктивности

Всем, кто жалуется на снижение работоспособности, рекомендуется употреблять кремниевую воду – она благоприятным образом сказывается на уровне работоспособности и умственной деятельность. Ученые утверждают, что кремниевая кислота нейтрализует эффект от негативного воздействия алюминия, способного привести к развитию болезни Альцгеймера в пожилом возрасте.

Польза кремниевой кислоты

Кремниевая кислота так же важна для человека, как и кальций, принимающий активное участие развитии скелета. Рассматриваемое вещество регулирует усвоение кальция и магния, оказывает благоприятное влияние на состояние соединительных тканей и ускоряет метаболизм.

Кроме того, кремниевая кислота принимает участие в усвоении организмом более 70 крайне важных для организма минеральных солей и витаминов. Она способствует росту костей и предотвращает развитие остеопороза. Соединение стимулирует работу иммунной системы и улучшает защитную способность организма; кремниевая кислота укрепляет сосуды и суставы.

Кремниевая кислота поддерживает сердечно-сосудистую систему и предотвращает закупорку сосудов, сказываясь на степени проницаемости артериальной ткани. Вещество улучшает процесс пищеварения, укрепляя слизистую оболочку желудка. Она оказывает положительный эффект на способность организма к регенерации.

Вред кремниевой кислоты

Кремниевая кислота сама по себе не способна оказать негативного эффекта на состояние здоровья, если не употреблять ее сверх нормы. В случае передозировки могут появляться следующие побочные эффекты:

  • образование камней в почках;
  • ухудшение состояния сердечно-сосудистой системы и появление заболеваний сосудов;
  • повышение уровня сахара в крови;
  • учащение мочеиспускания.

При регулярном превышении допустимой концентрации кремния могут возникать проблемы с почками. Избыток кислоты также может негативным образом сказаться на состоянии барьера, защищающего мозг.

Кроме того, стоит помнить о том, что кремнию и его соединениям свойственно усиливать действие принимаемых медицинских препаратов. Поэтому прежде чем комбинировать его с медикаментозной терапией, необходимо проконсультироваться у врача.

Где купить кремниевую кислоту и сколько она стоит

Приобрести кремниевую кислоту можно как у частных поставщиков, так и в специализированных магазинах, некоторые формы вещества вы сможете найти в аптеке. Так, кремниевая вода обычно продается примерно за 250 рублей/литр. Силикагель реализуют по цене 100-150 рублей за 500 граммов.

Заключение

Кремниевая кислота – это нерастворимое в воде соединение, обладающее крайне неустойчивой структурой. Она оказывает влияние на протекание метаболизма, состояние костей, ногтей и волос, улучшает защитные функции организма и стимулирует пищеварительные процессы. Особенно важно следить за ее концентрацией в организме пожилым людям – в противном случае их кости буду хрупкими. То же касается и детей – им кислота необходима для правильно развития скелета. Не меньшую популярность, чем, собственно, кремниевая кислота получили ее соли. Они используются как в промышленности: для пропитки тканей и древесины, так и в повседневной жизни – для удаления неприятных запахов и возвращения блеска серебру, а также восстановления потускневших фотографий. Кроме того, природные силикаты – популярное в керамической и стекольной промышленности.

Кремниевая кислота. Свойства, производство, применение и цена кремниевой кислоты

Три миллиграмма в каждом литре пресной воды. Столько в реках и озерах содержится кремниевых кислот и их солей . Во множественном числе говориться, поскольку соединений с силициумом несколько.

Их общее обозначение: — nSiO2*mH2O. Кремниевая кислота, формула которой записывается H2SiO3, это метакремниевая. Есть, так же, ортокремниевое соединение. Его запись: — H4SiO4.

Следом идет дикремниевая кислота с формулой H2Si2O5. Остается упомянуть пирокремниевое соединения. Его формула: — H6Si2O7. Не смотря на разность в записях, вещества объединены общими свойствами. С них и начнем.

Свойства кремниевой кислоты

Любая кремниевая кислота химически слаба. Слабыми называют соединения, не желающие в ходе химических реакций отдавать водород . Правда, есть парадокс. Большинство слабых соединений легко растворимы в воде.

Однако, раствор кремниевой кислоты получить сложно. Получается коллоидная форма жидкости. Это промежуточная стадия между истинным раствором и суспензией. Частицы взвеси в коллоидной среде укладываются в размеры от 1-го до 100-та нанометров. Получаемый раствор именуется гель кремниевой кислоты.

Кислоты назвали так из-за специфического вкуса. Кремниевая опять не вписывается в общепринятые рамки . Кислого вкуса у соединения нет. Нет у вещества и цвета . Имеется в виду окрашивание лакмусовой бумажки.

Изначально, она синяя , но опускаясь в кислоту , краснеет . Так вот, оттенок, даваемый кремниевым соединением, почти незаметен. Это, кстати, типичный признак слабых кислот . Здесь кремниевая не выбивается из правил.

Героиня статьи во все своих проявлениях, настолько слаба, что не разъедает ткани тела. Вот уксусную кислоту выльешь на слизистые, так ожог обеспечен. «Кремниевый душ» безопасен.

Кремниевую кислоту легко разрушить. Достаточно нагреть вещество и оно распадется на воду и диоксид силициума. Запускается реакция еще при комнатной температуре. Просто, так же, проходит взаимодействие со щелочами. В ходе реакции тоже выделяется вода. Но, главный продукт взаимодействия – соль кремниевой кислоты.

Производство кремниевой кислоты

Получение кремниевой кислоты актуально из-за широкого применения производных вещества. Хоть сама кислота начинает разрушаться уже при комнатной температуре, продукты химических реакций стабильны и нужны промышленникам. О сферах, в которых пригождаются соединения расскажем далее. Пока же, изучим вопрос производства кремниевой кислоты .

Поскольку диоксид кремния плохо взаимодействует с водой, промышленникам приходится получать вещество, соединяя более сильные кислоты с силикатами щелочных металлов. Обычно, берут соединение натрия , примешивая к нему хлорную кислоту .

Важны пропорции. Реакция протекает успешно, если на две молекулы кислоты приходится одна соли . В итоге, на две молекулы гидроксида натрия уравнение кремниевой кислоты даст одну молекулу.

Отделять эту одну молекулу не спешат. Промышленникам больше нужен силикагель. Он получается при объединении мелких дисперсионных частиц смеси силиката натрия и соляной кислоты .

Компануясь, частицы взвеси образуют более масштабные формы. Процесс называется коагуляцией. Студенистую массу осушают и используют. Зачем и где? Об этом поговорим в следующей главе.

Применение кремниевой кислоты

Силикагель кислоты безводен и порист. Пор минимум 100 м 3 /г, а максимум – 700. В химическом плане силикагель инертен. Поэтому, вещество стало популярным абсорбентом.

Так именуют материалы, поглощающие газы и смеси. Общественности в качестве абсорбента известен, к примеру, активированный уголь . Но, силикагель мощнее, без специфического вкуса.

Хотя, вкус вещества важен не всегда. В промышленности, к примеру, интересны лишь абсорбирующие качества. Силикагель используют для захвата водяных паров. Это необходимо, к примеру, при консервации оборудования. На нем не должно остаться влаги. Иначе, ряд деталей подвергнется коррозии.

Силикаты кремниевых кислот в виде геля абсорбируют не только водяные пары, но и органику. Это важно на производствах бензина , эфиров, ацетона, бензола. Доля их частиц переходит в пар.

Терять ценное сырье не выгодно. Поэтому, улетевшие соединения захватывают силикагелем. Остается нагреть его. В условиях жара гель легко возвращает абсорбированные компоненты.

Если работа ведется с нефтью , гель кремниевой кислоты используется для очистки углеводородов от смол. Эти высокополимерные соединения портят качество нефти. Смолы в ней присутствуют в жидкой фазе. Ее силикагель абсорбирует столь же успешно, как и газы.

Абсорбция силикагеля избирательна. Так, парафины и нафтены осушенный раствор не втягивает. Поэтому, удается отделить от них полезные непредельные углеводороды и ароматические составы.

Пользуются «услугами» геля кремниевой кислоты и фармацевты. Они абсорбируют антибиотики, находящиеся в культуральной жидкости. Так именуют питательный раствор, где лекарства взращиваются.

Силикагель нашел применение даже в ядерной отрасли. Там осушенный раствор кремниевой кислоты используется в виде ионов. Так удается разделить изотопы радиоактивных веществ.

К тому же, на атомных станциях требуется очистка сточных вод. Здесь тоже выручает силикагель. Кстати, если кто-то из работников станции облучился, интоксикацию тоже снимают осушенным раствором кремниевой кислоты . Конечно, есть дополнительные меры реабилитации. Но, без геля не обходится.

За масштабными ролями кроются роли бытового плана. Так, намоченный смартфон можно реабилитировать именно с помощью силикагеля. Нужно вынуть симку, аккумулятор и опустить телефон в порошок. Поможет гель и в сушке обуви , решении проблемы запотевшей фотокамеры.

Даже столовое серебро «благодарно» соседству с силикагелем. Вилки и ложки из сплавов аргентума темнеют из-за окисления. Оно вызвано контактом с влагой. Поэтому, к столовому серебру кладут пакетики с гелем кремниевой кислоты и так хранят. Проблема снята. Темный налет на изделиях не появится.

Силикагель, так же, используют для хранения семян. Зимой сложно оставить их сухими. Впитывая влагу, семена портятся или прорастают раньше времени. Силикагель заберет подпитку у зерен, сохранив их до весны.

Напоследок заметим, что гель кремниевой кислоты выручает путешественников, тех, кто не успевает высушить одежду. Запах прелых вещей неприятен. Поэтому, прогладив наряды утюгом без пара, стоит положить рядом с ними силикагель. Одежда быстрее высохнет и не будет пахнуть.

Цена кремниевой кислоты

Кремниевая вода оценивается поставщиками примерно в 250 рублей за литр. Силикагель продают по граммовке. Так, полкило можно купить за 100-150 рублей. Если брать килограммами, предлагают мешки.

За 25-килограммовый просят 2 500-3 000 рублей. Дороже берут за индикаторный. Так именуют гель, пропитанный солями кобальта . Они придают смеси синий цвет . При избытке в атмосфере влаги, гель светлеет.

Это и служит индикатором. Продавцы и промышленники, понимают, что настало время защищать товар или оборудование, иначе, они пострадают от паров. За пропитку кобальтом доплачивают примерно 1 000 рублей за 25-килограммовый мешок.

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H + Li + K + Na + NH4 + Ba 2+ Ca 2+ Mg 2+ Sr 2+ Al 3+ Cr 3+ Fe 2+ Fe 3+ Ni 2+ Co 2+ Mn 2+ Zn 2+ Ag + Hg 2+ Pb 2+ Sn 2+ Cu 2+
OH – Р Р Р Р Р М Н М Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
F – Р М Р Р Р М Н Н М М Н Н Н Р Р Р Р Р Н Р Р
Cl – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р М Р Р
Br – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М М Р Р
I – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р ? Р ? Р Р Р Р Н Н Н М ?
S 2- М Р Р Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
HS – Р Р Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? ? Н ? ? ? ? ? ? ?
SO3 2- Р Р Р Р Р Н Н М Н ? Н ? Н Н ? М М Н ? ?
HSO3 Р ? Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
SO4 2- Р Р Р Р Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М Н Р Р
HSO4 Р Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Н ? ?
NO3 Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NO2 Р Р Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ?
PO4 3- Р Н Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
CO3 2- Р Р Р Р Р Н Н Н Н ? ? Н ? Н Н Н Н Н ? Н ? Н
CH3COO – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
SiO3 2- Н Н Р Р ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? Н ? ?
Растворимые (>1%) Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

8(906)72 3-11-5 2

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса ” ” на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Если вы считаете, что результат запроса ” ” содержит ошибку, нажмите на кнопку “Отправить”.

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки – помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация – такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.

Формула кремниевой кислоты

Определение и формула кремниевой кислоты

Плотность – 3,71 г/см 3 . Не растворима в воде.

Рис. 1. Кремниевая кислота. Внешний вид.

Кремниевую кислоту получают в виде студенистой массы, содержащей воду или в виде коллоидного раствора (золя). Это очень слабая кислота, которая при нагревании легко распадается на оксид кремния (IV) и воду подобно угольной.

Химическая формула кремниевой кислоты

Химическая формула кремниевой кислоты H2SiO3. Она показывает, что в состав данной молекулы входят два атома водорода (Ar = 1 а.е.м.), один атом кремния (Ar = 28 а.е.м) и три атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу кремниевой кислоты:

Mr(H2SiO3) = 2×1 + 28 + 3×16 = 2 + 28 + 48 = 78

Графическая (структурная) формула кремниевой кислоты

Структурная (графическая) формула кремниевой кислоты является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 2).

Рис. 2. Графическая формула кремниевой кислоты.

Кремниевая кислота построена из тетраэдрических структурных звеньев (в каждом таком звене атом кремния находится в центре тетраэдра, а по вершинам расположены атомы кислорода). Структурные звенья, объединяясь в цепи, образуют более устойчивые поликремниевые кислоты:

Ионная формула

Кремниевая кислота является двухосновной кислотой и способна диссоциировать на ионы в водном растворе ступенчато согласно следующим уравнениям:

Примеры решения задач

Задание Массовая доля фосфора в одном из его оксидов равна 56,4%. Плотность паров оксида по воздуху равна 7,59. Установите молекулярную формулу оксида.
Решение Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Вычислим массовую долю кислорода в соединении:

ω (O) = 100% — ω(P) = 100% — 56,4% = 43,6%

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (фосфор), «у» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y= 56,4/31 : 43,6/16;

x:y= 1,82 :2,725= 1 : 1,5 = 2 : 3

Значит простейшая формула соединения фосфора с кислородом будет иметь вид P2O3 и молярную массу 94 г/моль [M(P2O3) = 2×Ar(P) + 3×Ar(O) = 2×31+ 3×16 = 62 + 32 = 94 г/моль].

Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по воздуху:

Msubstance = 29 × 7,59 = 220 г/моль

Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс:

Значит индексы атомов фосфора и кислорода должны быть в 2 раза выше, т.е. формула вещества будет иметь вид P4O6.

Задание В натуральном жемчуге массовые отношения кальция, углерода и кислорода равны 10:3:12. Какова простейшая формула жемчуга?
Решение Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:

Найдем молярные массы кальция, углерода и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, Ar(C)=12 г/моль, а М(O) = 32 г/моль.

Тогда, количество вещества этих элементов равно:

n (Ca) = m (Ca) / M (Ca);

n (Ca) = 10 / 40 = 0,25 моль

n (C) = 3 / 12 = 0,25 моль

n (O) = 12 / 16 = 0,75 моль

Найдем мольное отношение:

n(Ca) :n(C):n(O) = 0,25 : 0,25 : 0,75= 1 : 1 : 3,

т.е. формула соединения жемчуга имеет вид CaCO3.

Читайте также:
Алкины - определение, формула, свойства, получение и применение
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: