Номер 7, страница 118 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 24. Соединения кремния. Глава 1. Неметаллы - номер 7, страница 118.

Условие.

7. Почему раствор силиката натрия при хранении на воздухе мутнеет? Напишите уравнение реакции.

Решение.

Решение 2.

7. Раствор силиката натрия ($Na_2SiO_3$), также известного как жидкое стекло, мутнеет при хранении на воздухе из-за его взаимодействия с углекислым газом ($CO_2$), который является составной частью атмосферы. Этот процесс можно объяснить в несколько этапов:

1. Силикат натрия — это соль, образованная сильным основанием (гидроксидом натрия $NaOH$) и очень слабой кислотой (кремниевой кислотой $H_2SiO_3$). В водном растворе он подвергается гидролизу, создавая щелочную среду.

2. Углекислый газ из воздуха растворяется в воде, образуя слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$):

$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

3. Угольная кислота, хотя и слабая, но всё же является более сильной кислотой, чем кремниевая. Согласно химическому правилу, более сильная кислота вытесняет более слабую из её соли. Происходит реакция обмена между силикатом натрия и угольной кислотой.

4. В результате реакции образуются две новые соли: растворимый в воде карбонат натрия ($Na_2CO_3$) и нерастворимая в воде кремниевая кислота ($H_2SiO_3$). Именно кремниевая кислота, выпадая в осадок в виде гелеобразного вещества, и вызывает помутнение раствора.

Суммарное уравнение реакции, объясняющее помутнение, выглядит так:

$Na_2SiO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Na_2CO_3 + H_2SiO_3 \downarrow$

Стрелка вниз ($\downarrow$) указывает на то, что кремниевая кислота выпадает в осадок.

Ответ: Раствор силиката натрия мутнеет из-за реакции с углекислым газом, содержащимся в воздухе. В результате этой реакции образуется нерастворимая кремниевая кислота, которая выпадает в осадок. Уравнение реакции: $Na_2SiO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Na_2CO_3 + H_2SiO_3 \downarrow$.