Номер 41, страница 91 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

9. Углерод, кремний и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 41, страница 91.

Условие.

41. Проиллюстрируйте кислотные свойства оксида кремния на примере его реакции с основными оксидами и основаниями. Приведите по два примера каждой реакции.

Решение.

Решение 2.

Оксид кремния(IV) ($SiO_2$), также известный как кремнезём, является типичным кислотным оксидом. Его кислотные свойства проявляются в том, что он вступает в реакции с веществами, обладающими основными свойствами, — основными оксидами и основаниями (в частности, щелочами). В результате этих реакций образуются соли кремниевой кислоты, называемые силикатами. Поскольку оксид кремния(IV) имеет атомную кристаллическую решетку, он является твёрдым тугоплавким веществом и химически инертен при обычных условиях. Поэтому для проведения реакций, как правило, требуется высокая температура (сплавление реагентов).

Решение

Реакции с основными оксидами

Оксид кремния взаимодействует с основными оксидами при высокой температуре (сплавлении), образуя соли кремниевой кислоты — силикаты. Общая схема реакции: кислотный оксид + основный оксид $\rightarrow$ соль.

1. Взаимодействие с оксидом кальция ($CaO$). Эта реакция лежит в основе производства силикатного стекла и цемента.

$SiO_2 + CaO \xrightarrow{t} CaSiO_3$

В результате образуется силикат кальция.

2. Взаимодействие с оксидом натрия ($Na_2O$).

$SiO_2 + Na_2O \xrightarrow{t} Na_2SiO_3$

В результате образуется силикат натрия.

Реакции с основаниями

Оксид кремния реагирует с расплавами или концентрированными горячими растворами щелочей. Общая схема реакции: кислотный оксид + щелочь $\rightarrow$ соль + вода.

1. Взаимодействие с гидроксидом натрия ($NaOH$).

$SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$

В результате реакции образуются силикат натрия (известный также как «жидкое стекло») и вода.

2. Взаимодействие с гидроксидом калия ($KOH$).

$SiO_2 + 2KOH \xrightarrow{t} K_2SiO_3 + H_2O$

В результате реакции образуются силикат калия и вода.

Ответ: Кислотные свойства оксида кремния(IV) иллюстрируются его способностью вступать в реакции с веществами основного характера. Примеры реакций с основными оксидами: $SiO_2 + Na_2O \xrightarrow{t} Na_2SiO_3$ и $SiO_2 + CaO \xrightarrow{t} CaSiO_3$. Примеры реакций с основаниями (щелочами): $SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$ и $SiO_2 + 2KOH \xrightarrow{t} K_2SiO_3 + H_2O$.