《氧化硅和硅酸盐》PPT课件

《《氧化硅和硅酸盐》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、14.4.6二氧化硅和硅酸盐1.二氧化硅●存在——硅的丰度为29.50％，居第二位。是构成矿物的主要元素。硅易与氧结合，自然界无游离的硅，以硅石SiO2及硅酸盐形式存在——硅石有晶形和无定形两种形态。硅藻土是无定形的SiO2，由硅藻和放射虫的遗骸构成，具有多孔性，是良好的吸附剂●结构与性质——结构SiO2是原子晶体，每个硅原子与4个氧原子以单键相连，构成[SiO4]四面体结构单元。晶体的最简式为SiO2，但SiO2并不代表一个简单的分子。四面体排列的形式不同构成了不同的晶型9/17/20211——

2、物理性质　纯净的石英称水晶，是坚硬，脆性、难溶的无色透明晶体，膨胀系数很小，骤热骤冷也不易破裂，常用以作光学仪器，是光导纤维的主要材料，紫水晶、烟水晶是由于混入杂质所致——化学性质SiO2的化学性质不活泼，不溶于水与酸作用情况只有浓磷酸和氢氟酸可与之作用SiO2+2H3PO4(浓)====SiP2O7+3H2OSiO2+4HF====SiF4+2H2OSiF4极易与HF配位形成氟硅酸SiF4+2HF====H2SiF6氟硅酸在水溶液内很稳定，是强酸，酸性与硫酸相仿9/17/20212与碱作

3、用情况SiO2是酸性氧化物，能缓慢地溶解在强碱中生成硅酸盐SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O高温时，SiO2与氢氧化钠或碳酸钠共熔得到硅酸钠SiO2+2Na2CO3====Na2SiO3+CO2Na2SiO3呈玻璃状，能溶于水，水溶液称为水玻璃，可作粘合剂、防火涂料和防腐剂2.硅酸●概况SiO2是硅酸的酸酐，可构成多种硅酸，组成随形成条件而变，以SiO2yH2O表示。已知的有：偏硅酸H2SiO3（SiO2H2O）它最简单，常以H2SiO3代表硅酸；二硅酸H6Si2O7（2Si

4、O23H2O）；三硅酸H4Si3O8（3SiO22H2O）；二偏硅酸H2Si2O5（2SiO2H2O）；正硅酸H4SiO4（SiO22H2O）9/17/20213●性质——制取　实验室用可溶性硅酸盐和酸作用制取硅酸SiO32-+2H+====H2SiO3——硅酸是二元弱酸，Ka1=310-10，Ka2=210-12。硅酸在纯水中溶解度很小。生成的硅酸不立即沉淀。原因：单个硅酸分子可溶。硅酸分子会逐渐进行聚合成多硅酸溶胶，加电解质于稀的硅酸溶胶中方可得粘浆状的硅酸沉淀，若硅酸较浓则得硅

5、酸凝胶。蒸发硅酸凝胶部分水，得到硅酸干胶，即硅胶(silicagel)——关于硅胶白色稍透明的固体，多孔性，内表面积很大，可达800m2·g-1~900m2·g-1，有强的吸附性能，可作吸附剂、干燥剂和催化剂载体。实验室用变色硅胶作干燥剂：硅胶用CoCl2溶液浸透后烘干。无水Co2+为蓝色，水合Co(H2O)62+为粉红色。吸附水分增多，颜色由蓝向粉红转变，重新烘干变为蓝色9/17/202143.硅酸盐●性质溶解性　所有硅酸盐中，仅碱金属硅酸盐可溶水，其余金属的硅酸盐都难溶于水。贵金属硅酸盐一

6、般具有特征的颜色水溶液性质　溶液呈碱性。在硅酸钠溶液中加入NH4Cl，NH4+与水作用而显酸性，SiO32-与水作用显碱性，相互促进，使其与水作用更完全，H2SiO3沉淀和氨气放出，可鉴定可溶性硅酸盐SiO32-+2NH4++2H2O====H2SiO3+2NH3H2O2NH3+2H2O分布硅酸盐分布极广，种类繁多，约占矿物总类的1/4，构成地壳总质量的80%。硅酸盐组成非常复杂，为方便，常看作硅酐和金属氧化物相结合的化合物，化学式可写作9/17/20215钾长石K2OAl2O3

7、6SiO2或K2Al2Si6O16高岭土Al2O32SiO22H2O或Al2H4Si2O9白云母K2OAl2O36SiO22H2O或K2H4Al2(SiO3)6石棉CaO3MgO4SiO2或CaMg3(SiO3)4沸石Na2OAl2O32SiO2nH2O或Na2A12(SiO4)2nH2O滑石3MgO4SiO2H2O或Mg3H2(SiO3)4高岭土是粘土的基本成分。纯高岭土为制造瓷器的原料。钾长石、云母和石英是构成花岗岩的主要成分。花岗岩和粘土都是主要的建筑材料。石棉耐酸

8、、耐热，可用来包扎蒸气管道和过滤酸液，也可制成耐火布。云母透明、耐热，可作炉窗和绝缘材料。沸石可作硬水的软化剂，也是天然的分子筛9/17/20216●结构类型硅酸盐基本结构单位都是[SiO4]四面体。[SiO4]四面体不同的连接方式构成4类不同的硅氧骨干结构形式（1）分立型硅酸盐结构中含有单个的负离子[SiO4]2-或2，3，4，6个[SiO4]四面体，联成直链或环状结构的负离子[Si2O7]6-，[SinO3n]2n-，这些分立的硅氧骨干靠带正电的金属离子相互联结（2）链型硅酸盐