Склянка води
Рідке скло є концентрованим розчином метасилікату натрію Na2SiO3 (застосовується також калієва сіль). Його одержують шляхом розчинення кремнезему (наприклад, піску) у розчині гідроксиду натрію:
Склянка води насправді це суміш солей різних кремнієвих кислот з різним ступенем полімеризації. Застосовується як просочення (наприклад, для захисту стін від вологи, як протипожежний захист), компонента шпаклівок і герметиків, для виробництва силіконових матеріалів, а також як харчова добавка для запобігання злеженню (Е 550). Рідке скло, що є у продажу, можна використовувати для кількох видовищних експериментів (оскільки це густа сиропоподібна рідина, її використовують, розбавляючи водою у співвідношенні 1:1).
У першому досвіді обложитимемо суміш кремнієвих кислот. Для проведення тесту використовуватимемо наступні розчини: рідке скло та хлорид амонію NH.4Cl та індикаторний папір для перевірки реакції (фото 1).
Хімія – частина рідкого скла 1 – МТ
Рідке скло як сіль слабкої кислоти та сильної основи у водному розчині значною мірою гідролізується та є лужним (фото 2). Налийте розчин хлориду амонію (фото 3) у склянку з розчином рідкого скла та перемішайте вміст (фото 4). Через деякий час утворюється драглиста маса (фото 5), що являє собою суміш кремнієвих кислот:
(насправді SiO2нГн2Про? утворюються кремнієві кислоти з різним ступенем гідратації).
Механізм реакції у склянці, представлений наведеним вище зведеним рівнянням, виглядає так:
а) метасилікат натрію в розчині дисоціює і піддається гідролізу:
б) іони амонію реагують з гідроксид-іонами:
У міру витрати гідроксильних іонів у реакції б) рівновага реакції а) зміщується вправо і в результаті випадають в осад кремнієві кислоти.
У другому експерименті ми вирощуємо "хімічні рослини". Для проведення експерименту потрібні такі розчини: рідке скло та солі металів? залізо (III), залізо (II), мідь (II), кальцій, олово (II), хром (III), марганець (II).
Хімія – частина рідкого скла 2 – МТ
Почнемо досвід із внесення у пробірку кількох кристалів хлориду заліза (III) солі FeCl.3 та розчин рідкого скла (фото 6). Через деякий час коричневі рослини? (фото 7, 8, 9), з нерозчинного метасилікату заліза (III):
Також солі інших металів дозволяють отримати ефективні результати:
- мідь (ІІ)? фото 10
- хром (III)? фотографія 11
- залізо (ІІ)? фото 12
- кальцію? фото 13
- марганець (ІІ)? фото 14
- свинець(II)? фото 15
Механізм процесів, що відбуваються, заснований на явищі осмосу, тобто проникненні дрібних частинок через пори напівпроникних мембран. Відкладення нерозчинних силікатів металів утворюються як тонкого шару лежить на поверхні солі, внесеної в пробірку. Молекули води проникають у пори мембрани, що утворилася, викликаючи розчинення солі металу під нею. Отриманий розчин продавлює плівку доти, доки вона не лусне. Після виливання розчину солі металу відбувається переосадження силікатного осаду? цикл повторюється та хімічний завод? збільшується.
Помістивши суміш кристалів солей різних металів в один посуд і полив її розчином рідкого скла, ми можемо виростити цілий «хімічний сад»? (Фото 16, 17, 18).
Zdjęcia
