Кремниевые кислоты – соединения оксида кремния с водой, очень слабые нерастворимые кислоты. Соотношение оксида кремния и воды различно, общая формула nSiO2·mH2O, кислоты легко переходят друг в друга.
В водных растворах доказано существование ортокремниевой H4SiO4, пирокремниевой H6Si2O7, метакремниевой H2SiO3 и дикремниевой H2Si2O5 кислот.
H2SiO3 — очень слабая (слабее угольной), непрочная, в воде малорастворима (образует коллоидный раствор).
Получение кремниевой кислоты:
Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3
При нагревании разлагается:
H2SiO3 –t°→ H2O + SiO2
Соли кремниевой кислоты – силикаты. Обычно они нерастворимы в воде, исключения составляют силикаты натрия и калия, их называют «жидким стеклом». Силикаты широко распространены в природе. Свойства силикатов различны в зависимости от их состава и строения, очень часто они имеют красивую окраску, некоторые из них используются в ювелирном деле (гранат, топаз, изумруд).
Гранат — общая формула: R2+3 R3+2 [SiO4]3, где R2+ — Mg, Fe, Mn, Ca; R3+ — Al, Fe, Cr
Топаз — Al2[SiO4](F, OH)2 + примеси Fe2+, Fe3+, Ti, Cr, V и др
Изумруд — Be3Al2Si6O18 + примеси Fe2O3, V2O3, Cr2O3
Состав обычного оконного стекла: Na2O·CaO·6SiO2.
Стекло получают при сплавлении в специальных печах смеси соды Na2CO3, известняка CaCO3 и белого песка SiO2:
6SiO2 + Na2CO3 + CaCO3 → Na2O·CaO·6SiO2 + 2CO2
Для получения специального стекла вводят различные добавки, так стекло содержащее ионы:
Pb2+ – хрусталь;
Cr3+ – имеет зеленую окраску,
Fe3+ – коричневое бутылочное стекло,
Co2+ – дает синий цвет,
Mn2+ – красновато–лиловый
