Силикаты (от лат. silex — камень) — соли кремниевых кислот : метакремниевой кислоты H ₂ SiO ₃ , например, Na ₂ SiO ₃ , ортокремниевой кислоты H ₄ SiO ₄ и др. В природе встречаются в виде минералов, а также являются основой горных пород , из которых состоит земная кора .

Кроме солей ортокремниевая кислота способна образовывать ортосиликаты-эфиры в общем случае имеющие вид R ¹ R ² R ³ R ⁴ SiO ₄ , где R ^1-4 — органические радикалы, как правило, являющиеся спиртовыми остатками. Известным массовым продуктом является тетраэтилортосиликат состава Si(C ₂ H ₅ O) ₄

Получение

• При нагревании оксид кремния(IV) SiO ₂ вытесняет более летучий кислотный оксид из солей:

${\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}\rightarrow Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}}}}$

• Обработка аморфного кремнезёма концентрированным раствором щёлочи :

${\displaystyle {\mathsf {SiO_{2}+2NaOH\rightarrow Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}}}$

Физические свойства

Природные силикаты довольно тугоплавки (1000—1300 °С, иногда до 2000 °С и выше). Имеют относительно большую твёрдость: 6-8 баллов по шкале Мооса .

Химические свойства

Реагируют:

• С кислотами, даже с очень слабыми, например, с угольной :

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+H_{2}CO_{3}\rightarrow Na_{2}CO_{3}+H_{2}SiO_{3}\downarrow }}}$

• С растворимыми солями:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+MgCl_{2}\rightarrow MgSiO_{3}\downarrow +2NaCl}}}$

• Гидролиз :

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O\rightleftarrows NaHSiO_{3}+NaOH}}}$

Применение

Некоторые силикаты применяют для пропитки древесины , чтобы придать ей огнеупорность . Водный раствор силиката натрия используется в качестве силикатного клея . Силикаты используются в качестве поделочных камней .

Массово производимые концентрированные растворы силикатов калия или натрия называют жидким или растворимым стеклом . Состав жидкого стекла как правило нестехиометричен и характеризуется так называемым модулем — отношением массы диоксида кремния к массе оксида щелочного металла в составе продукта. Так, например, модуль жидкого стекла в составе типичного силикатного канцелярского клея обычно колеблется от 2,1 до 2,8 при содержании воды порядка 65 %.

Примеры солей разных кислот

• Гексафторосиликат кобальта(II)
• Гексафторосиликат магния
• Гексафторосиликат свинца(II)
• Гидродисиликат калия
• Ортосиликат магния-трикальция

См. также

• Синтетический силикат магния

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4 .
• Ф. Н. Капуцкий, В. Ф. Тикавый. Пособие по химии для поступающих в вузы. — Минск: Выш. школа, 1979. — С. 384.
• Г. П. Хомченко. Химия для поступающих в вузы. — М. : Высшая школа, 1994. — С. 447.

Примечания