При нагревании в виде тонко измельченного порошка сгорает в кислороде, образуя диоксид (SiO 2 ). При сплавлении со щелочью или при кипячении с концентрированными растворами щелочей образует силикаты:
Si + 4NaOH = Na 4 SiO 4 + 2H 2 ;
Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 .
Монооксид кремния SiO – несолеобразующий оксид ; легко окисляется до диоксида.
Диоксид кремния SiO 2 – немолекулярное вещество каркасного строения. С водой не реагирует. кислотный оксид – при сплавлении со щелочами образует силикаты, например:
SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O .
Кремниевая кислота (точнее метакремниевая) – немолекулярное вещество с простейшей формулой H 2 SiO 3 . Структурная формула:
Это очень слабая нерастворимая в воде кислота. Ее соли образуются при реакции этой кислоты с растворами щелочей. Они очень сильно гидролизованы. Большинство силикатов нерастворимо в воде.
2.Составьте уравнения реакций, характеризующих химические свойства а) диоксида кремния, б) силиката натрия.
16.6. Алюминий
Атом алюминия существенно больше по размерам, чем атомы других разобранных в этой главе элементов. Он не склонен принимать электроны, но и затраты энергии на превращение его в трехзарядный катион очень велики.
Алюминий – следующий по распространенности в литосфере Земли элемент после кремния. Самостоятельно и вместе с кремнием он образует множество минералов: полевые шпаты, слюды, корунд Al 2 O 3 и его драгоценные разновидности (бесцветный лейкосапфир, содержащий примеси хрома рубин, содержащий примеси титана сапфир).
Простое вещество алюминий – серебристо-белый блестящий легкий металл. Чистый алюминий очень мягкий, его можно прокатывать в тонкую фольгу, вытягивать из него проволоку. У алюминия хорошая электропроводность. Он стоек к атмосферным воздействиям. Сплавы алюминия достаточно твердые, но хорошо обрабатываются. Алюминий не ядовит. Все это позволяет использовать алюминий в самых разнообразных отраслях промышленности: в авиационной, электротехнической, пищевой промышленности, в строительстве. Широко используется алюминий и в быту. Получают алюминий путем электролиза расплава его соединений.
Химическая инертность алюминия вызвана наличием на его поверхности плотной оксидной пленки, препятствующей контакту металла с реагентом. При удалении этой пленки химическим или механическим путем алюминий становится весьма активным. Так, лишенный оксидной пленки, алюминий самовоспламеняется и сгорает на воздухе без дополнительного нагревания.
Восстановительные свойства алюминия особенно хорошо проявляются при нагревании. В этих условиях он восстанавливает из оксидов многие металлы: не только железо, титан, цирконий, но даже кальций и барий.
Оксид алюминия Al 2 O 3 (тривиальные названия – глинозем, корунд) – немолекулярное вещество, связь в котором плохо описывается и как ионная, и как ковалентная. Как всегда в этих случаях это амфотерный оксид. Получают его при прокаливании гидроксида алюминия, который также обладает амфотерными свойствами.
Гидратированный ион алюминия – катионная кислота, поэтому растворимые соли алюминия довольно сильно гидролизованы.
Из солей алюминия наиболее употребмы алюмокалиевые квасцы KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O – додекагидрат сульфата калия-алюминия. Это негигроскопичное прекрасно кристаллизующееся вещество. Его раствор ведет себя как смесь растворов двух разных сульфатов: сульфата калия и сульфата алюминия. Строение квасцов может быть выражено формулой: [K(H 2 O) 6 ][Al(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 .
2.Составьте уравнения реакций, характеризующих химические свойства а) алюминия, б) гидроксида алюминия, и) алюмокалиевых квасцов..
