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来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 10:00:52
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硅酸
化学品名称:硅酸 (Si(OH)4,或写成H4SiO4)
化学品描述:简单的硅酸是正硅酸Si(OH)4,或写成H4Si O4,电离平衡常数K1=2.2*10-10(30℃).是一个弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用.游离态的硅酸,包括偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸(H2Si2O5),酸性很弱.偏硅酸的电离平衡常数K1=2*10-10(室温),正硅酸在PH2-3的范围内是稳定的,不过若将过饱和的H4SiO4溶液长期放置,会有无定形的二氧化硅沉淀,并以胶态粒子、沉淀物或凝胶出现.凝胶中有部分水分蒸发掉,可得到一种多孔的干燥固态凝胶,即常见的二氧化硅凝胶.这种硅酸凝胶具有强的吸附性,可用来作吸潮干燥剂、催化剂,或用作其他催化剂的载体 .
原硅酸
盐酸和Na2SiO3溶液起反应时生成白色胶状沉淀, 这种白色胶状物沉淀叫做原硅酸
硅酸盐
所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称.它在地壳中分布极广,是构成多数岩石(如花岗岩)和土壤的主要成分.由于其结构上的特点,种类繁多(硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体;在这种四面体内,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角.这些四面体,依着四面体,依着不同的配合,形成了各类的硅酸盐).
它们大多数熔点高,化学性质稳定,是硅酸盐工业的主要原料.硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中.
化学上,硅酸盐指由硅和氧组成的化合物(SixOy),有时亦包括一或多种金属和或氢.它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐.
在普通情况下,最稳定的硅酸盐是二氧化硅(SiO2)--俗称石英,和类似的化合物.二氧化硅经常有微量的硅酸(H4SiO4)处于平衡状态.化学家认为石英是不可溶解的,但在长时间尺度下,它是可以流动的.此外,在碱性条件下,会出现H2SiO42-.大部分硅酸盐都是不可溶解的.
硅酸盐矿物的特征是它们的正四面体结构,有时这些正四面体以錬状、双链状、片状、三维架状方式连结起来.按正四面体聚合的程度,硅酸盐再细分为:岛状硅酸盐类、环状硅酸盐类等.
在地质学和天文学上,硅酸盐指一种由硅和氧组成的岩石(通常为SiO2或SiO4),有时亦包括一或多种金属和或氢.此类岩石包括花岗岩及辉长岩等.地球及其他类地行星的大部分地壳均以硅酸盐组成.
矿物学上,硅酸盐矿物按其分子结构分为以下类别:
橄榄石 (单正四面体) - 岛状硅酸盐类
绿帘石 (double tetrahedra) - 对状硅酸盐类
电气石 (rings of tetrahedra) - 环状硅酸盐类
辉石 (single chain) - 链状硅酸盐类
角闪石 (double chain) - 链状硅酸盐类
云母和白土 (sheet) - 片状硅酸盐类
长石 (framework) - 架状硅酸盐类
石英 (SiO2 framework) - 架状硅酸盐类

天然硅酸盐
自然界存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳质量的95%
硅酸盐矿的复杂性在其阴离子,而阴离子的基本结构单元和二氧化硅一样,是硅氧四面体.硅氧四面体通过以下几种方式组成了各种不同的硅酸根阴离子:
单个的硅氧四面体,形成正硅酸盐,硅氧比为1 :4,例如橄榄石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image002.gif[/img] 、锆英石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image004.gif[/img][img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image006.jpg[/img][img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image008.jpg[/img]
两个硅氧四面体共用一个角顶氧原子,硅氧比为2 :7,例如钪钇石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image010.gif[/img]、锌黄石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image012.gif[/img].
有限个硅氧四面体通过共用两个角顶氧原子而形成的环状结构,硅氧比为1
:3,例如蓝锥石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image014.gif[/img]、绿柱石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image016.gif[/img].[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image018.gif[/img]绿柱石
无限个硅氧四面体通过共用两个角顶氧原子而形成的单链状结构(这类硅酸盐具有纤维状结构),硅氧比1
:3,例如透辉石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image020.gif[/img][img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image021.jpg[/img]透辉石如果上述的单链状结构中,部分硅氧四面体通过第二个角顶氧原子与两一个单链中的部分硅氧四面体共用,则形成双链状结构,硅氧比为4
:11,例如透闪石(角闪石棉)[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image023.gif[/img]、纤维砣纹石(温石棉)[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01kzzl4/image025.gif[/img] [img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image027.jpg[/img]
温石棉
每个硅氧四面体共用三个角顶氧原子时,就形成层片状结构,硅氧比为2
:5,例如滑石、白云母[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image029.gif[/img][img] http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image031.jpg[/img][img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image033.jpg[/img]
每个硅氧四面体彼此共用四个角顶氧原子时,形成三维骨架状结构,硅氧比为1
:2,在硅氧四面体中如果有铝原子代替了硅原子,则这样的矿物就是铝硅酸盐.例如正长石[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image035.gif[/img] 、钠沸石
[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image037.gif[/img]、粘土[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image039.gif[/img] 都是铝硅酸盐[img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image041.jpg[/img][img]http://218.86.121.20/gzpd/jxzyg/hx/1/23/01/kzzl4/image043.jpg[/img]