Взаимодействие оксида кремния(IV) с гидроксидом натрия является классическим примером реакции кислотного оксида со щелочью. Химическая сущность процесса Оксид кремния (кремнезем) проявляет кислотные свойства. При взаимодействии с сильными основаниями, такими как гидроксид натрия , образуются соли кремниевой кислоты — силикаты натрия — и вода. Реакция может протекать в двух различных условиях: при сплавлении твердых веществ и в концентрированных водных растворах. 1. Сплавление (взаимодействие при нагревании) Это наиболее распространенный промышленный и лабораторный способ. Твердый диоксид кремния (песок) реагирует с гранулами или расплавом щелочи. Уравнение реакции:
- Продукт: Метасиликат натрия . Особенности: Реакция идет интенсивно при температуре около 400–600°C. Именно по этой причине щелочи нельзя плавить в стеклянной или кварцевой посуде, так как она разрушается, превращаясь в силикаты.
2. Взаимодействие в растворе Реакция протекает при кипячении мелкодисперсного порошка оксида кремния в концентрированном растворе гидроксида натрия. Уравнение реакции: Или в упрощенном виде:
- Продукт: Получаемый раствор силиката натрия часто называют «жидким стеклом».
- Скорость реакции: В отличие от сплавления, в растворе реакция идет медленно из-за высокой прочности кристаллической решетки оксида кремния.
Практическое значение и нюансы
- Тип связи: Продукты реакции (силикаты) имеют ионное строение.
- Хранение щелочей: Концентрированные растворы щелочей нельзя долго хранить в стеклянных бутылях с притертыми стеклянными пробками. Со временем образующийся силикат натрия «приклеивает» пробку к горлышку так, что открыть сосуд становится невозможно.
- Применение: Данная реакция лежит в основе производства стекла, керамики и силикатного клея.
Хотите, я составлю для вас ионное уравнение этой реакции или подберу примеры других взаимодействий с участием оксида кремния?