Угольная кислота. Кремниевая кислота

Ключевые слова конспекта: угольная кислота, графическая форма угольной кислоты, кремниевая кислота, мета-форма, орто-форма, метакремниевая, ортокремниевая кислота, получение кремниевой кислоты.

И углерод, и кремний образуют высшие гидроксиды – кислоты: соответственно угольную (H₂СО₃) и кремниевую (H₂SiO₃). В свободном виде они не получены. H₂СО₃ существует только в разбавленных растворах, a H₂SiO₃ – в полимерной форме.

Угольная кислота H₂СО₃.

Графическая формула угольной кислоты:

В молекуле СO₂ кратные связи очень прочны, образование H₂СО₃ невыгодно, так как общая кратность связи понижается. Поэтому, несмотря на хорошую растворимость углекислого газа СO₂ в воде, основная его масса в растворе находится в виде гидратированного оксида и лишь небольшая часть – в форме угольной кислоты.

В результате взаимодействий в системе СO₂ (г.) – H₂O (ж.) устанавливается следующая совокупность равновесий:

СO₂ (г.) + H₂O (ж.)  ⇆  СO₂ (р-р) + H₂O (ж.)  ⇆  H₂СO₃ (р-р)  ⇆  Н⁺ +NCO₃^–  ⇆  2Н⁺ + СО₃^2–

Из всего количества растворённого СO₂ (при давлении СO₂, равном атмосферному) только 0,3% связывается с водой, образуя молекулы H₂СО₃.

Угольная кислота – слабая двухосновная кислота. Лакмус в растворе углекислого газа окрашивается в красный цвет.

Кремниевая кислота

Осаждается в виде полимерного соединения. Формулы для кремниевой кислоты H₂SiO₃ (мета-форма) и H₄SiO₄ (орто-форма) только отражают соотношение элементов в соединении, но не истинный состав. Условно на плоскости состав кремниевой кислоты можно изобразить в виде схемы:

Кремниевую кислоту получают взаимодействием силикатов щелочных металлов с сильными кислотами. Уравнение реакции записываем с учётом условности приводимых формул:

Na₂SiO₃ + 2НCl = 2NaCl + H₂SiO₃↓
SiO₃^2– + 2Н⁺ = H₂SiO₃↓

Осаждение кремниевой кислоты приводит к образованию геля (студня) переменного состава SiO₂ • nH₂O (n > 2). Над осадком в разбавленном растворе существует мономерная слабая ортокремниевая кислота H₄SiO₄. Соединение мономерного состава H₂SiO₃ не выделено.

Кремниевая кислота при нагревании разлагается:

Кремниевая кислота растворяется при взаимодействии с растворами щелочей – гидроксидов щелочных металлов (уравнения реакций записываются с учётом условности приводимых формул для кремниевой кислоты и силикатов):

H₂SiO₃ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + 2H₂O
H₂SiO₃ + 2ОН^– = SiO₃^2– + 2H₂О

Конспект урока по химии «Угольная кислота. Кремниевая кислота». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

Ещё конспекты по теме «Углерод и кремний«:

• Углерод и кремний. Элементы IVA-группы
• Химические свойства углерода и кремния
• Оксиды углерода
• Диоксид кремния (кремнезём)
• Карбонаты и силикаты