Sio2 что это за вещество

Диоксид кремния: влияние на организм человека, свойства вещества

sio2 что это за вещество

Вы слышали про диоксид кремния или не сталкивались с таким понятием? В любом случае, из нашего обзора вы узнаете массу полезной информации! Мы расскажем о влиянии добавки на человека, разберем вред и пользу. Обсудим сферы применения, затронем формулы и состав, основные характеристики – все, что нужно знать.

Общее описание

Диоксид кремния (Е551) – природное вещество, существующее в природе в виде кварца. Представляет собой элемент, активно используемый в качестве многофункциональной добавки в разных видах промышленности.

Химическая формула диоксида кремния – SiO2.

Натуральный элемент используется только в сложном производстве (например, строительное) и имеет некоторые примеси. В производстве продуктов питания применяется созданное искусственно вещество высокой степени чистоты:

  • Изготавливается путем нагревания материала в атмосфере кислорода;
  • Производится гидролизом паров тетрахлорида в водородном пламени.

Химические свойства диоксида кремния отлично изучены – сможете познакомиться с ними и вы:

  • Имеет белый цвет, или голубовато-белый;
  • Производится в виде мелких гранул или порошка;
  • Запах полностью отсутствует;
  • основного вещества составляет 99%;
  • Не растворяется в воде;
  • Растворяется во фтористоводородной кислоте;
  • Плотность составляет 2,2 г/см3;
  • Очень прочен и тверд;
  • Обладает адсорбирующими свойствами;
  • Не поддается воздействию высокой температуры и реакции с кислотами.

Давайте разделим этот материал на три группы:

  • Кристаллический. Распространен в природе, содержится в горных минералах. Применяется исключительно в производстве стекла, бетона и керамики;
  • Аморфный или порошкообразный. Получается синтетическим способом, в природе не существует (за исключением кизельгура с морского дна), используется в производстве пищи;
  • Коллоидный. Производится только промышленным путем, используется в фармакологии, косметологии и медицине.

Также рекомендуем:  Пищевая добавка Е171

Пришла пора поговорить о том, насколько кремний диоксид кристаллический/коллоидный/аморфный вреден или полезен – это нам предстоит выяснить ниже.

Влияние на организм человека

Влияние на организм диоксида кремния аморфного не может быть негативным – это было доказано множеством лабораторных исследований. Ведущие специалисты пищевой безопасности подтвердили, что применение вещества не ограничено, не несет вреда организму – это относится к любому человеку. Использование разрешено во всех странах мира – при единственном условии:

добавки не должно превышать норму – этот показатель установлен на уровне тридцати грамм на один килограмм веса продукции.

Польза Е551 конечно неоднозначна, не стоит употреблять чрезмерное количество вещества! А был ли зафиксирован вред для организма от диоксида кремния? Некоторую опасность это вещество может представлять – но только при наличии следующих условий:

  • Речь идет о сфере тяжелой промышленности;
  • Вы случайно вдохнули порошок кремнезема.

Именно мелкие частички порошка могут травмировать слизистые оболочки и спровоцировать развитие различного рода заболеваний.

Сферы применения

Применение диоксида кремния определяется свойствами этого элемента, о которых мы говорили выше. Производители в разных сферах промышленности дали высокую оценку безопасному компоненту!

Также рекомендуем:  Консервант Е220

В пищевой промышленности

Давайте поговорим о том, какими особенностями обладает диоксид кремния аморфный в пищевом производстве. А также рассмотрим продукцию, в состав которой входит Е551!

  • Антислеживающий агент диоксид кремния предотвращает слеживание и комкование в сыпучей продукции – это порошки и мука, манная крупа и приправы, сухое молоко;
  • Сырные продукты, нарезанные кусочками или натертые, под действие Е551 приобретают однородную структуру, не рассыпаются и не разваливаются;
  • В снэках (чипсы, сухарики, смеси, кольца кальмара и прочее) этот компонент помогает удержать жидкость, действует в качестве закрепителя запаха и вкусовых особенностей;
  • Используется в спиртных напитках (в том числе и тех, что делаются на основе коньяка). Это вещество стабилизирует уровень кислотности и нейтрализует излишки щелочных компонентов;
  • Применяется при изготовлении пива – помогает осветлить цвет, увеличивает стойкость напитка за счет адсорбции белков;
  • Сладкие кондитерские изделия покрываются слоем Е551 для усиления прочности и предотвращения ломкости, это вещество избавляет от слипания и помогает увеличить срок хранения. Исключение – шоколадная продукция.

В медицине

Не все знают, что диоксид кремния в медицине является популярным компонентом и входит в состав огромного количества лекарственных средств. Пора поговорить подробнее о том, какие характеристики позволяют этому элементу выполнять массу незаменимых функций!

  • Выступает активным высокодисперсным наполнителем (аэросил);
  • Позволяет многократно усилить действие основного компонента лекарственного средства;
  • Кремния диоксид коллоидный выполняет роль энтеросорбента;
  • Активно выводит токсины и соли тяжелых металлов;
  • Стабилизирует консистенцию лекарственного средства;
  • Является загустителем;
  • Не вызывает аллергических реакций;
  • Обладает антимикробным действием;
  • С легкостью распределяется по ране и быстро впитывается.

Также рекомендуем:  Диоксид серы в вине

Давайте отметим основные группы лекарственных препаратов, в производстве которых используется это вещество:

  • Средства от метеоризма;
  • Вазелин и глицерин;
  • Рыбий жир;
  • Средства для обработки наружных ран;
  • В лекарствах от мастита.

Е 551 входит в состав таблеток и гелей, эмульсий и мазей!

В косметике

Диоксид кремния в косметике прочно занял огромное место – эта добавка наверняка есть в ваших любимых косметических средствах, стоит только внимательнее изучить состав.

  • Присутствует диоксид кремния в зубной пасте – это отбеливающий компонент, обладающий очищающим, абразивным действиям. Отвечает за сохранность и прочность зубной эмали;
  • Используется в производстве кремов и пудры, скрабов, лосьонов и иных жидких эмульсионных веществ. Помогает разгладить морщинки, удаляет неровности кожи. Выводит мертвые клетки, избавляет от блеска и очищает внешний слой кожи.

Влияние на организм человека диоксида кремния мы изучили очень подробно – теперь вы без оглядки, без опаски можете покупать такую продукцию – как пищевые изделия, так и непродовольственные товары. Вы уже знаете, насколько хорош этот компонент – ни в чем не сомневайтесь, не бойтесь за свое здоровье.

Источник: https://specii-pripravi.ru/dioksid-kremniia-vliianie-na-organizm-cheloveka/

Кремния диоксид: вред и польза. Использование диоксида кремния

sio2 что это за вещество

Эта добавка относится к группе безопасных, она разрешена к применению в странах ЕС, Украине и России. Некоторые исследования позволили предположить, что употребление диоксида кремния является профилактикой , однако говорить об этом с полной уверенностью пока нельзя, как и утверждать об абсолютной безопасности Е551 для организма человека.

Диоксид кремния нейтрализует щелочную среду, попадая в организм, он может взаимодействовать с различными веществами. В ходе таких химических реакций возможно образование каких-либо вредных соединений. То есть точно отследить путь, который проходит в организме пищевая добавка Е551, пока не удалось. Поэтому введены ограничения – на 1 кг готового продукта должно приходиться не более 30 г диоксида кремния.

Потенциальный вред Е551 может быть следующим:

Впрочем, вредное воздействие Е551 на организм также не доказано. Кстати, это вещество широко применяется в медицине в качестве сорбента, который связывает и выводит из организма ненужные соединения.

Особенность диоксида кремния заключается в том, что он не взаимодействует с водой. Ограниченное употребление продуктов с пищевыми добавками серьезного вреда, скорее всего, не нанесет, в таком случае диоксид кремния успевает выводиться из организма.

Если же в вашем меню постоянно присутствуют продукты, содержащие Е551, то диоксид кремния может накапливаться, и это, возможно, приведет к неприятным последствиям.

Лучше ограничить продукты с его содержанием людям, склонным к образованию камней в почках и желчном пузыре.

Полное название Е551 — диоксид кремния аморфного, однако данное вещество имеет много других обозначений, например, «белая сажа», биосил, коэсит, кварц, асил, аэросил, кремнезем.

Он встречается в естественном виде в виде минералов, их смесей, а также им является обычный, привычный нам песок. Различные оксиды кремния — это самые распространенные минералы на нашей планете, они являются частью горных пород, образуют существенную часть мантии и 12% коры Земли.

В кристаллической форме очень твердое, не имеющее цвета и запаха вещество. Для применения в промышленности удобна форма белого сыпучего порошка или шариков. Для применения как пищевую добавку аморфный диоксид кремния синтезируют химическим путем, получая высокочистый продукт.

Важно. Е551 не меняет цвета готовых изделий и никак не влияет на вкусовые ощущения.

Е-номер 551 назначен диоксиду кремния по Международной системе классификации INS, согласно ей он является эмульгатором — веществом, сохраняющим структуру изделия. Согласно ГОСТ 32770-2014 эмульгатор — это добавка, предназначенная для создания и/или сохранения однородной смеси двух или более несмешивающихся фаз в пищевом изделии.

Вещество имеет множество модификаций. До сих пор продолжаются открытия разных форм. Например, пару лет назад ученые из США открыли 5 новых его форм.

Для справки. Искусственным путем «белая сажа» была впервые получена в 1953 году ученым Л. Коэсом.

Диоксид кремния от клопов. Состав и принцип действия препарата

Средство «ГЕКТОР» — это синтетический порошок, который не отравляет клопов, а быстро выводит из них воду, и они погибают от обезвоживания.

Этот порошок представляет собой 98% диоксид кремния, который обладает частицами малых размеров (что говорит о его легкости), и способностью быстро и эффективно впитывать жидкость.
Расход порошка для интенсивного уничтожения насекомых 2 — 3 г на 1м2для клопов, и 3 — 4 г на 1м2для других ползающих насекомых.

Объем флакона инсектицида составляет 500 мл (100 гр). Этого достаточно для полной ликвидации кровососущих в 1 — 2-х комнатной квартире, при средней степени заражения насекомыми.

Интересный факт: Массовое использование химических средств против вредителей началось в конце 17в. Первые химические препараты, которые начали применять против вредителей были на основе ядовитых растений. В Китае в качестве инсектицидов использовали вещества в состав которых входил мышьяк, а позднее настои на основе табака.

После соприкосновения с обработанной дустом поверхностью, паразиты погибают в период от 2 до 12 часов. Это зависит от размера самого кровососущего. А свою подвижность прекращают через 15 — 20 минут после распыления порошка. Поэтому, у них просто не успевает выработаться иммунитет к этому препарату. Для полного избавления от паразитов понадобится около недели.

Важно помнить, что средство «ГЕКТОР» сразу же начинает действовать при попадании на тело клопа, не зависимо от того, на какую его часть: брюшко или лапки. Срок жизни насекомого зависит от количества порошка, попавшего на поверхность хитиновой оболочки насекомого: чем больше, тем быстрее погибает вредитель (смерть наступит в течение пару часов). Если насекомое испачкалось в порошке частично, обезвоживание организма произойдет в течение 24 часов.

Уменьшение количества влаги в организме насекомого замедляет все процессы, и клоп теряет способность оставлять потомство.

Диоксид кремния бад. Общее описание

Диоксид кремния (Е551)  – природное вещество, существующее в природе в виде кварца. Представляет собой элемент, активно используемый в качестве многофункциональной добавки в разных видах промышленности.

Химическая формула диоксида кремния – SiO2 .

Натуральный элемент используется только в сложном производстве (например, строительное) и имеет некоторые примеси. В производстве продуктов питания применяется созданное искусственно вещество высокой степени чистоты:

  • Изготавливается путем нагревания материала в атмосфере кислорода;
  • Производится гидролизом паров тетрахлорида в водородном пламени.

Химические свойства диоксида кремния отлично изучены – сможете познакомиться с ними и вы:

  • Имеет белый цвет, или голубовато-белый;
  • Производится в виде мелких гранул или порошка;
  • Запах полностью отсутствует;
  • основного вещества составляет 99% ;
  • Не растворяется в воде;
  • Растворяется во фтористоводородной кислоте;
  • Плотность составляет 2,2 г/см3 ;
  • Очень прочен и тверд;
  • Обладает адсорбирующими свойствами;
  • Не поддается воздействию высокой температуры и реакции с кислотами.

Давайте разделим этот материал на три группы:

  • Кристаллический . Распространен в природе, содержится в горных минералах. Применяется исключительно в производстве стекла, бетона и керамики;
  • Аморфный или порошкообразный. Получается синтетическим способом, в природе не существует (за исключением кизельгура с морского дна), используется в производстве пищи;
  • Коллоидный . Производится только промышленным путем, используется в фармакологии, косметологии и медицине.

Пришла пора поговорить о том, насколько кремний диоксид кристаллический/коллоидный/аморфный вреден или полезен – это нам предстоит выяснить ниже.

Распространение в природе, пути получения, использование

Диоксид кремния (химическая формула: SiO2, кремнезем) – это бесцветное кристаллическое, стеклообразное или аморфное вещество. Этот минерал в виде кварцевого песка широко применяют в строительстве, в производстве химической продукции и радиотехники, в авиационном строительстве и многих других отраслях.

Распространение кремнезема в природе

Диоксид кремния содержится в земной коре в виде смесей с некоторыми другими минералами (их называют граниты) и в виде силикатов, входит в состав горных пород.

Наиболее распространенный в природе минерал – кварц, намного реже встречаются кристобалит, халцедоны, тридимит, опалы, лешательерит (кварцевое стекло). Мелкие кристаллы кварца образуют так называемый «жильный» кварц.

При постепенном разрушении горных пород образуются кварцевые пески, которые, уплотняясь, приводят к появлению кварцитов и песчаников.

Горный хрусталь – это наиболее чистый кварц, бесцветный. Его кристаллы могут весить десятки тонн и достигать длины в несколько метров. Также кварц может быть окрашен различными примесями в фиолетовый цвет (аметист), желтый (цитрин), черный (морион), дымчатый (раухтопаз). В природе встречаются и скрытокристаллические формы кварца: это красно-розовый сердолик, зелено-яблочный хризопраз, синеватый сапфир, тонко-окрашенная яшма, ониксы и агаты песчаные, роговики и кремни.

Уникален «благородный» опал, который состоит из коллоидных однородных частиц диаметром примерно 0,2 мкм.

Эти частицы плотно упакованы в упорядоченные агломераты, воды в них содержится менее одного процента (в большинстве опалов – около семи процентов). Природные месторождения диоксида кремния могут также образовывать диатомит, трепел.

Из этого минерала построены панцири диатомовых водорослей, скелеты некоторых губок. Он входит в состав стеблей растений – таких, как тростник, хвощ, бамбук.

Как получают диоксид кремния?

Синтетический SiO2 можно получить:

  • – путем воздействия соляной (HCl) или серной (H2SO4) кислот на силикат натрия, реже – на другие растворимые силикаты (этот способ является основным в развитых странах);
  • – используя кремния диоксид коллоидный (путем его замораживания или коагуляции под действием ионов F-, Na+);
  • — путем гидролиза фтористого кремния SiF4, четыреххлористого кремния SiCl4, тетраэтоксисилана (C2H5O)4Si, твердого десублимата (NH4)2SiF6 в газовой форме, а также в водно-аммиачных и водных растворах (иногда с добавлением органических оснований или этанола).
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Дисбиоз кишечника что это такое

Диоксид кремния аморфный получают:

  • – из диатомита и трепела;
  • – прокаливанием рисовой шелухи;
  • – размалыванием плавленого кварцевого песка.

Безводные порошки кремнезема получают:

  • – используя химическое осаждение из газовой фазы;
  • – путем гидролиза и окисления паров сложных эфиров пирогенного кремнезема и фтористого кремния;
  • — путем сжигания паров четыреххлористого кремния SiCl4 в смеси О2 и Н2.

Как используют диоксид кремния?

  • – кремнезем природный используют в производстве изделий из фарфора, бетона, абразивов, кирпича силикатного, керамики, фаянса, динаса, силикатных стекол;
  • – кремнезем синтетический («сажу белую») используют в качестве наполнителя в производстве резин;
  • – монокристаллы кварца нашли применение в радиотехнике (фильтры, стабилизаторы частоты пьезоэлектрические, резонаторы), в акустоэлектронике и акустооптике, в ювелирном деле, в оптическом приборостроении;
  • – горный хрусталь и синтетический диоксид кремния используются как сырье для производства кварцевого стекла, монокристаллов кварца, кварцевых волокон и керамики. В свою очередь, керамику и кварцевое стекло применяют в авиационной промышленности, оптике, электронике и других отраслях. Кварцевую ткань используют как материал, удерживающий тепло, а кварцевые волокна – для создания волоконно-оптических систем передачи информации и линий связи.

Источник: https://zdorovecheloveka.com/stati/kremniya-dioksid-vred-i-polza-ispolzovanie-dioksida-kremniya

Кремний

sio2 что это за вещество

Кремний — неметаллический элемент IVa группы периодической таблицы Д.И. Менделеева. Второй после кислород элемент по распространенности в земной коре.

В чистом виде в природе практически отсутствует. Чаще всего встречается в виде кремнезема — SiO2 — песок, песчаник, кварц, глина.

Кремниевая (силиконовая) долина

Регион в штате Калифорния (США), отличающийся большой плотностью высоко технологичных компаний, связанных с производством компьютеров и микропроцессоров.

Кремний является природным полупроводником, используется как основной материал для производства микросхем. Кремний ближе, чем вы думаете: внутри гаджета, которым вы пользуетесь ;)

Основное и возбужденное состояние кремния

При возбуждении атома кремния электроны на s-подуровне распариваются и один из них переходит на p-подуровень.

Природные соединения

В природе кремний встречается в виде следующих соединений:

  • SiO2 — кварц, кремнезем, гранит, песчаник, песок, глина
  • SiO2 с примесью Fe3+ — цитрин
  • SiO2 с примесью Fe2+ и Fe3+ — аметист

Получение

В промышленности кремний получают путем восстановления кремнезема в электрических печах, алюминотермией.

SiO2 + C → (t) Si + CO2

SiO2 + Al → (t) Si+ Al2O3

В лабораторных условиях мелкий белый песок прокаливают с магнием:

SiO2 + Mg → (t) MgO + Si

Химические свойства

  • Реакции с неметаллами
  • При обычных условиях без нагревания кремний реагирует только со фтором.Si + F2 → SiF4При нагревании кремний вступает в реакции с остальными галогенами (Cl, Br, I), углеродом, кислородом. При очень высоких температурах (1200 °C) кремний с кислородом образует оксид кремния II — несолеобразующий оксид.Si + Cl2 → (t) SiCl4Si + C → (t) SiCSi + O2 → (t) SiO2Si + O2 → (t = 1200 °C) SiO

  • Реакции с металлами
  • В подобных реакциях кремния проявляет свои окислительные способности.Ca + Si → Ca2Si (силицид кальция)

  • Реакция с щелочами
  • С целью травления (удаления поверхностного слоя материала) кремниевые изделия можно погружать в раствор щелочи.KOH + Si → K2SiO3 + H2

Оксид кремния IV — SiO2

Оксид кремния IV имеет атомное строение, обладает высокой прочностью и твердостью. Плавится при температуре +1730 °C градусов.

Получение

В промышленности оксид кремния IV получают нагреванием кремния в атмосфере кислорода.

Si + O2 → SiO2

В лабораторных условиях проводят реакция силиката натрия с уксусной кислотой. Кремниевая кислота сразу же распадается на SiO2, который выпадает в осадок, и воду.

Na2SiO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2SiO3↓

H2SiO3 → SiO2 + H2O

Химические свойства

  • Реакции с кислотами
  • Химически SiO2 устойчив к действию кислот, однако вступает в реакцию с газообразным фтороводородом (газом) и плавиковой кислотой (жидкостью).SiO2 + HF → SiF4 + H2O

  • Реакции с основными оксидами и щелочами
  • SiO2 является кислотным оксидом, соответствует кремниевой кислоте. Вступая в реакции с основными оксидами и щелочами, образует соли данной кислоты — силикаты.MgO + SiO2 → MgSiO3NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O

  • С карбонатами
  • Так как чаще всего кислотные оксиды с солями не реагируют, тем более необычной кажется реакция оксида кремния IV с карбонатами.K2CO3 + SiO2 → K2SiO3 + CO2

Кремниевая кислота

Слабая, малорастворимая в воде кислота. Ее соли носят название — силикаты.

Получение

Поскольку кремниевая кислота малорастворима, то банальной реакцией SiO2 с водой ее не получить. Эту задачу решают в две стадии через ее соли — силикаты.

LiOH + SiO2 → Li2SiO3 + H2O

Li2SiO3 + HCl → LiCl + H2SiO3↓

Химические свойства

Кремниевая кислота слабая, нестойкая, легко распадается на воду и оксид кремния IV.

H2SiO3 → H2O + SiO2

Источник: https://studarium.ru/article/167

Оксид кремния применение. Диоксид кремния

Диоксид кремния (silica, Silicon dioxide, кремнезем) — вещество, состоящее из бесцветных кристаллов, обладающих высокой прочностью, твердостью и тугоплавкостью. Диоксид кремния устойчив к воздействию кислот и не взаимодействует с водой. При повышении температуры реакции вещество взаимодействует со щелочами, растворяется в плавиковой кислоте, является прекрасным диэлектриком.

В природе диоксид кремния распространен довольно широко: кристаллический оксид кремния представлен такими минералами как яшма, агат (мелкокристаллические соединения двуокиси кремния), горный хрусталь (крупные кристаллы вещества), кварц (свободная двуокись кремния), халцедон, аметист, морион, топаз (окрашенные кристаллы диоксида кремния).

В обычных условиях (при естественной температуре окружающей среды и давлении) существуют три кристаллических модификации диоксида кремния — тридимит, кварц и кристобалит. При повышении температуры диоксид кремния сначала превращается в коэсит, а затем — в стишовит (минерал, обнаруженный в 1962 году в метеоритном кратере). Согласно исследованиям, именно стишовит — производное вещество диоксида кремния — выстилает значительную часть мантии Земли.

Химическая формула вещества — SiO 2

Получение диоксида кремния

Диоксид кремния промышленным способом получается на кварцевых заводах, производящих чистый кварцевый концентрат, который затем используется в химической и электронной промышленности, в производстве оптики, наполнителей для резиновых и лакокрасочных изделий, изготовлении ювелирных украшений и т.д. Природный диоксид кремния, иначе называемый кремнеземом, широко применяется в строительстве (бетон, песок, звуко- и теплоизолирующие материалы).

Получение диоксида кремния синтетическим способом осуществляется с помощью воздействия кислот на силикат натрия, в некоторых случаях — на иные растворимые силикаты или методом коагуляции коллоидного кремнезема под воздействием ионов. Кроме того, диоксид кремния получают путем окисления кремния кислородом при температуре около 500 градусов Цельсия.

Применение диоксида кремния

Кремнийсодержащие материалы нашли широкое применение как в области высоких технологий, так и в повседневной жизни. Диоксид кремния используется в производстве стекла, керамики, изделий из бетона, абразивных материалов, а также в радиотехнике, ультразвуковых установках, зажигалках и т.д. В сочетании с рядом ингредиентов диоксид кремния применяется в изготовлении волоконно-оптических кабелей.

Непористый аморфный диоксид кремния используется также в пищевой промышленности в качестве добавки, зарегистрированной под номером Е551, препятствующей комкованию и слеживанию основного продукта. Диоксид кремния пищевой используется в фармацевтической промышленности в качестве лекарственного препарата-энтеросорбента, в производстве зубных паст. Вещество встречается в составе чипсов, сухариков, кукурузных палочек, растворимого кофе и т.д.

Вред диоксида кремния

Официально подтверждено, что вещество диоксида кремния проходит через желудочно-кишечный тракт неизменным, после чего полностью выводится из организма. Согласно 15-летним исследованиям французских специалистов употребление питьевой воды с высоким содержанием пищевого диоксида кремния снижает риски развития болезни Альцгеймера на 10%.

Таким образом, информация о вреде диоксида кремния, являющегося химически инертным веществом, ложна: пищевая добавка Е551, употребляемая внутрь пероральным путем, полностью безопасна для здоровья.

Оксид кремния (II) SiO. В природе он не встречается, но может быть получен по реакции:

Источник: https://vestvet.ru/o-poleznom/silicon-oxide-application-silica.html

Оксид кремния – формула, кристаллическая решетка — Помощник для школьников Спринт-Олимпиады

Кремний проявляет переменную валентность (II, IV), поэтому может образовывать два оксида кремния – монооксид и диоксид. Они отличаются физическими и химическими свойствами. Подробнее об оксидах кремния говорим в этой статье.

  • Монооксид
  • Диоксид
  • Что мы узнали?

Монооксид

Формула оксид кремния (II) – SiO. Это вязкое, похожее на смолу вещество. Сохраняет аморфное состояние и не окисляется при обычных условиях. Не образует соли, не проводит электричество.

Рис. 1. Монооксид кремния.

Монооксид получают двумя способами:

  • нагреванием (температура выше 400°C) кремния при недостатке кислорода: 2Si + O2 → 2SiO;
  • методом Чохральского при восстановлении диоксида при высоких температурах: SiO2 + Si → 2SiO.

В твёрдом состоянии монооксид представляет собой тёмно-коричневый порошок. Проявляет прочность и инертность в реакциях с кислотами. Растворим в плавиковой кислоте.

Химические свойства монооксида кремния:

  • разлагается при нагревании: 2SiO → 2Si + O2;
  • реагирует с парами воды при нагревании до 500°C: SiO + H2O → SiO2 + H2;
  • взаимодействует с углекислым газом при нагревании: SiO + СО2 → SiO2 + CO;
  • реагирует с хлором при температуре 800°C, образуя жидкий хлорид кремния: 2SiO + 4Cl2 → 2SiCl4 + O2.

Монооксид не встречается на Земле в естественной среде. Однако газообразный монооксид входит в состав межзвёздных пылевых облаков.

Диоксид

Оксид кремния (IV) – SiO2. Это твёрдое кристаллическое тугоплавкое вещество, нерастворимое в воде. Не проводит электрический ток.

Формулу диоксида имеют песок, кварц, горный хрусталь, яшма, агат, аметист и другие горные породы. Диоксид входит в состав 87 % литосферы.

Рис. 2. Яшма.

Диоксид кремния имеет немолекулярное строение. Кристаллическая решётка состоит из атомов кремния и кислорода, связанных ковалентными связями. К каждому атому кремния присоединено четыре атома кислорода, а каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния.

Рис. 3. Схема строения кристаллической решётки диоксида кремния.

Диоксид можно получить в лаборатории, нагрев кремний до 400-500°C в присутствии кислорода:

Источник: https://Sprint-Olympic.ru/uroki/himija/17241-oksid-kremniia-formyla-kristallicheskaia-reshetka.html

Кремния диоксид — Химия

Диоксид кремния – это вещество, которое состоит из кристаллов. Они не имеют цвета, довольно твердые, тугоплавкие и прочные. Вещество не поддается воздействию воды и кислот.

Если повышается температура окружающей среды, то вещество взаимодействует со щелочами. Кроме того, в таких условиях он считается отличным диэлектриком и способен растворяться в плавиковой кислоте.

В природе это вещество сильно распространено. Оно содержится в горном хрустале, кварце, топазе, морионе, яшме, агате, аметисте. В обычных условиях диоксид существует в трех видах. Речь идет о кристобалите, кварце, тридимите. Если температура повышается, то вещество превращается в коэсит и стишовит.

Формула вещества – SiO2.

Данное вещество входит в состав практически всех основных горных пород. Как уже сказано выше, средство является бесцветным кристаллом. Для плавления необходима высокая температура. Она достигает 1600 градусов Цельсия.

Вещество имеет несколько полиморфных модификаций. Они описаны выше. Следует заметить, что аморфный диоксид кремния – это, иными словами, кварцевое стекло.

Вред вещества

Какое оказывает влияние диоксид кремния на организм? Ученые подтвердили, что вещество проходит через желудочно-кишечный тракт без особых изменений. После этого процесса оно выводится из организма в полной мере. Французские специалисты отмечают, что если употреблять воду с диоксидом, то можно снизить шанс развития такого заболевания, как Альцгеймер, на 10 %.

Поэтому не стоит верить ложной информации о том, что вещество плохо воздействует на организм. В качестве пищевой добавки оно имеет код E551. Если принимать его пероральным способом, то влияние диоксида кремния минимально и не приносит никакого вреда.

Данное средство предотвращает появление комков в различных сыпучих субстанциях. Более того, оно способно нейтрализовать щелочную среду. Диоксид может растворяться в плавиковой кислоте. В результате образуется стеклообразная масса. Благодаря этому в пищевой и химической промышленности это вещество достаточно популярное.

В воде порошок не растворяется, а отдает жидкости ионы. Из-за этого вода становится чистой на молекулярном уровне и имеет много полезных веществ. Специалисты считают, что если пить такую воду регулярно, то можно предотвратить развитие болезни Альцгеймера, а также продлить срок жизни на 10 лет.

Применение вещества

В пищевой сфере вещество уже давно известно в качестве эмульгатора. Также его используют для того, чтобы еда не комковалась.

Добавку в виде диоксида вносят в алкоголь, снеки, чипсы, орешки, сухарики, закуски к пиву, приправы, специи, сладости и другие кондитерские изделия.

Кроме того, нередко вещество имеется в составе кисломолочной продукции, преимущественно в сырах, а также тех продуктах питания, которые продаются в виде порошка (сахар, соль, мука и так далее).

Кроме того, диоксид кремния используется при создании зубных паст, энтеросорбентов и лекарственных препаратов.

Рассмотрим более подробно то, как именно диоксид используется в медицине и фармацевтике. Его используют в качестве энтеросорбента. Это вещество имеет вид порошка белого или же бело-голубого оттенка. Запаха он не имеет.

Что касается лекарственных препаратов, то коллоидный диоксид кремния используется для создания препаратов внутреннего и наружного применения. Действия средств направлено на заживление ран гнойного характера, флегмон, маститов. Кроме того, препараты купируют процессы гнойно-воспалительной природы.

Если средство находится в виде рыхлого порошка, то его можно использовать в качестве энтеросорбента. Это вещество способно вывести токсины из организма, даже соли тяжелых металлов. Добавку нередко вносят в средство от метеоризма. Благодаря ему эмульсия стабилизируется, а ее эффект улучшается.

Из-за того, что диоксид имеет абсорбирующее свойство, его добавляют в гели и мази. Ими можно обрабатывать мастит, флегмону, а также различные гнойные заболевания. Препарат имеет антимикробное действие. Его легко распределять по коже. Аллергия и раздражение не возникают.

Для того чтобы загустить спирт, глицерин, вазелин и рыбий жир, используется именно диоксид.

Диоксид также используется и в косметической сфере. Его добавляют в зубные пасты, так как он способен идеально отбелить зубы. Зубная эмаль от его воздействия не разрушается. При случайном проглатывании такое средство не влечет за собой никаких последствий.

Это вещество добавляют в скрабы, кремы, лосьоны, пудры, причем вне зависимости от предназначения по типу кожи. Благодаря диоксиду можно убрать жирный блеск, разгладить морщины и убрать неровности на коже. Удаление отмерших клеток и очищение дермы происходит за минимальный срок.

Описываемый эмульгатор позволяет предупредить комкование сыпучих продуктов. Нередко это вещество добавляют в манку, муку, сухое молоко, сахар, яичный порошок, соль, приправы. В сырах диоксид кремния необходим, чтобы текстура тертого и нарезанного ломтиками продукта была максимально стабилизированной.

В чипсах, закусках к пиву, сухариках и подобных изделиях добавка нужна для улучшения аромата. В пиво диоксид добавляется для того, чтобы сделать его светлее. Благодаря веществу его стойкость улучшается.

Кроме того, в спиртных напитках, в том числе и коньяке, добавка нейтрализует избыток щелочей, стабилизируя кислотность.

Практически все сахаристые кондитерские изделия покрывают эмульгатором. Благодаря ему увеличивается срок хранения, не появляется липкость и излишняя ломкость. Диоксид не используется для обработки шоколада.

Выше уже сказано, что вещество не оказывает пагубного воздействия на организм человека. Именно поэтому кристаллический диоксид кремния разрешен к использованию во многих странах. Однако у тех ученых, которые исследуют его, есть некоторые опасения.

Дело в том, что когда диоксид поступает в организм, он может вступить в реакцию с каким-то другим веществом. Из-за этого невозможно точно определить то, какие токсины или осадки попадают в кровь, слюну и желудочно-кишечный тракт.

Стабилизатор не растворяется в воде. Это приводит к появлению осадка в организме, который вызывает камни в почках, печени. Некоторые ученые считают, что при взаимодействии с некоторыми веществами диоксид может стать причиной онкологии.

Считается, что если употреблять продукты питания, которые содержат описываемое вещество в небольших количествах, то никаких проблем не возникнет.

Противопоказания и побочные действия

Диоксид нельзя употреблять при обострении язвы желудка и 12-перстной кишки. Кроме того, запрещено есть продукты питания с веществом при непроходимости кишечника и эрозии желудка. Лекарства с данным веществом нельзя наносить на гранулирующие и чистые раны асептического типа.

Среди побочных эффектов следует отметить несварение желудка и запор. Если речь идет о местном воздействии, то может образовываться корочка, которая будет препятствовать нормальному заживлению раны.

Диоксид кремния является довольно важным веществом, которое используют в пищевой, косметической и медицинской сферах. Оно легко добывается и не оказывает патологического воздействия на организм человека. Именно поэтому добавка разрешена во многих странах.

Кремний и его соединения

Кремний 14Si является аналогом углерода, находится в главной подгруппе IV группы, в 3-м периоде. Как и углерод, кремний является неметаллом и проявляет в своих соединениях и положительные и отрицательные степени окисления, наиболее характерными из которых являются +4 и -4.

14Si 1s22s22p63s23p2

Аr = 28,0855

Изотопы: 28Si (92.27 %); 29Si (4.68 %); 30Si (3,05 %)

ЭО = 1,8

Кремний — второй после кислорода по распространенности в земной коре элемент (27,6 % по массе). В свободном состоянии в природе не встречается, находится преимущественно в виде SiO2 или силикатов.

Соединения Si токсичны; вдыхание мельчайших частиц SiO2 и др. соединений кремния (например, асбеста) вызывает опасную болезнь — силикоз

В основном состоянии атом кремния имеет валентность = II, а в возбужденом состоянии = IV.

Наиболее устойчивой степенью окисления Si является +4. В соединениях с металлами (силицидах) С.О. -4.

Способы получения кремния

Самым распространенным природным соединением кремния является кремнезем (диоксид кремния) SiО2. Он является основным сырьем для получения кремния.

Источник: https://himya.ru/kremniya-dioksid.html

Кремний IV оксид

Кремний IV оксид ТУ 6-09-3379-79

SiO2

Диоксид кремния (кремнезёмSiO2; лат. silica) — оксид кремния (IV). Бесцветные кристаллы с температурой плавления+1713+1728 °C, обладающие высокой твёрдостью и прочностью.

Диоксид кремния — главный компонент почти всех земных горных пород, в частности, кизельгура. Из кремнезёма и силикатов состоит 87 % массы литосферы. В крови и плазме человека концентрация кремнезёма составляет 0,001 % по массе.

Свойства

  • Относится к группе кислотных оксидов.
  • При нагревании взаимодействует с основными оксидами и щелочами.
  • Реагирует с плавиковой кислотой.
  • SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлажденного расплава — стекла.
  • Один из лучших диэлектриков (электрический ток не проводит, если не имеет примесей и не нагревается).

Полиморфизм

Диоксид кремния имеет несколько полиморфных модификаций.

Самая распространённая из них на поверхности земли — α-кварц — кристаллизуется в тригональной сингонии. При нормальных условиях диоксид кремния чаще всего находится в полиморфной модификации α-кварца, которая при температуре выше +573 °C обратимо переходит в β-кварц. При дальнейшем повышении температуры кварц переходит в тридимит и кристобалит. Эти полиморфные модификации устойчивы при высоких температурах и низких давлениях.

В природе также встречаются формы — опал, халцедон, кварцин, лютецит, аутигенный кварц, которые относятся к группе кремнезёма. Опал (SiO2*nH2O) в шлифе бесцветен, изотропен, имеет отрицательный рельеф, отлагается в морских водоемах, входит в состав многих кремнистых пород.

Халцедон, кварцин, лютецит — SiO2 — представляют собой скрытокристаллические разновидности кварца. Образуют волокнистые агрегаты, розетки, сферолиты, бесцветные, голубоватые, желтоватые.

Отличаются между собой некоторыми свойствами — у халцедона и кварцина — прямое погасание, у лютецита — косое, у халцедона — отрицательное удлинение.

При высоких температуре и давлении диоксид кремния сначала превращается в коэсит (который в 1953 году был синтезирован американским химиком Лорингом Коэсом), а затем в стишовит (который в 1961 году был синтезирован С. М.

 Стишовым, а в 1962 году был обнаружен в метеоритном кратере)[источник не указан 2294 дня].

Согласно некоторым исследованиям, стишовит слагает значительную часть мантии, так что вопрос о том, какая разновидность SiO2 наиболее распространена на Земле, пока не имеет однозначного ответа.

Также имеет аморфную модификацию — кварцевое стекло.

Пористые кремнезёмы

Пористые кремнезёмы получают различными методами.

Силохром получают путём агрегирования аэросила, который, в свою очередь, получают сжиганием силана (SiH4). Силохром характеризуется высокой чистотой, низкой механической прочностью. Характерный размер удельной поверхности 60—120 м²/г. Применяется в качестве сорбента в хроматографии, наполнителя резин, катализе.

Силикагель получают путём высушивания геля кремниевой кислоты. В сравнении с силохромом обладает меньшей чистотой, однако может обладать чрезвычайно развитой поверхностью: обычно от 300 м²/г до 700 м²/г .

Кремниевый аэрогель приблизительно на 99,8 % состоит из воздуха и может иметь плотность до 1,9 кг/м³ (всего в 1,5 раза больше плотности воздуха).

Источник: http://himmax.ru/index.php/produktsiya/30-reaktivy/2109-kremnij-iv-oksid

Кремниевая кислота — формула, физические и химические свойства

Время на чтение: 10 минут

Основная формула кремниевой кислоты — H2SiO3 (так как кислота не имеет постоянного состава, её обозначение иногда принимает вид nSiO2 • mH2O, что соответствует поликремниевым видам). Номенклатура кислоты включает в себя и её подвиды. Условное обозначение их химического состава выглядит следующим образом:

  • Ортокремниевая — H4SiO4. Наряду с метакремниевой кислотой, чья формула считается основной, ортокремниевая является наиболее распространённым химическим соединением кислот этого вида.
  • Дикремниевая — H2Si2O5, H6Si2O7 и H10Si2O9 (показатель растворимости в воде при t = 20 градусов по цельсию составляет 2,9310 в минус 4 степени моль/л).
  • Пирокремниевая — H6Si2O7.

Соли кремниевых кислот обозначаются как силикаты. Поликремниевые кислоты состоят из структурных звеньев, соединяющихся в сложные линейные и разветвлённые цепи. Несмотря на различие в формулах и отдельных характеристиках кремниевой кислоты, все виды этих химических соединений имеют тетраэдрическое строение.

Особенности силикатов

В природе широко распространены (в частности, к ним относятся полевые шпаты, асбест, тальк, слюда и различные виды глины). Соли кремниевой кислоты в большинстве своём плохо растворимы в воде (исключения составляют силикаты калия и натрия).

Получение солей происходит при сплавлении едких щёлочей или карбонатами натрия и калия с диоксидом кремния. В остатке выходит диоксид углерода с высокой массовой долей вещества или вода.

Примерами таких уравнений могут послужить следующие реакции:

  • SiO2 + K2CO3 = K2SiO3 + CO2 (образование углекислого газа).
  • SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O.
  • SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2.

К свойствам солей относится высокая температура плавления: в среднем — от 1000 до 1300 градусов по Цельсию (такая разновидность силикатов, как каолинит, плавится при t = 1800 и выше). Твёрдость этих веществ по шкале Мооса составляет 6−8 баллов, что является высоким показателем.

Несмотря на то что силикаты не реагируют на отдельные соединения и в целом относятся к классу химически пассивных веществ, они способны взаимодействовать со слабыми кислотами и растворимыми солями. Формула гидролиза представляет собой уравнение: Na2SiO3 + H2O = NaHSiO3 + NaOH. Расплавленные силикаты имеют высокие электролитические свойства.

Ещё одной особенностью солей кремниевых соединений является их возможность замещать атомы кремния на атомы алюминия, образуя при этом алюмосиликаты. Они также нерастворимы в воде и обладают абсорбционными, ионообменными, диэлектрическими и термостойкими свойствами.

Физические и химические свойства

Неорганическая кислота образуется при действии сильных кислот на растворимые силикаты. Вещество представляет собой белый аморфный и стекловидный полимер, имеющий цепочечную структуру. Не вступает в реакцию с другими кислотами и не гидратом аммиака.

Так как все поликремниевые соединения относятся к малорастворимым веществам, они образуют коллоидные растворы при реакции с водой. Молярная масса вещества равна 78 а. е. м. (H2SiO3 — 2 атома водорода = 1 • 2, 1 атом кремния = 28 и 3 атома кислорода = 16 • 3).

Кислотные свойства выражены очень слабо (у молекулы вещества степень окисления кремния равна +4), вещество не имеет кислого вкуса или запаха, а также не изменяет окраску индикатора. Согласно таблице сильных и слабых кислот, кремниевая занимает последнюю строчку). Константа диссоциации для метакремниевых соединений составляет K1 = 1,3•10 -10, K2 = 1,6•10 -12, а для ортокремниевой K1 = 2•10 -10, K2 = K3 = K4 = 2•10 -12 .

Вследствие своей неустойчивости химическое вещество при нагревании либо длительном хранении разлагается на оксид кремния и воду (реакция термического разложения H2SiO3 = H2O + SiO2). Каждый атом кремния в кристаллах (SiO2) окружён 4 атомами кислорода, которые, будучи связаны друг с другом, образуют кристаллическую трёхмерную решётку, что обусловливает твёрдость вещества. Некоторые другие химические свойства кремниевых кислот можно проиллюстрировать следующими уравнениями:

  • H2SiO3 + 4KOH = K2SiO3 + 4H2O (растворение студенистого кислотного остатка и образование средней соли метасиликата калия и воды).
  • 2H4SiO4 = (HO)3SiOSi (OH)3 + H2O (эта реакция называется поликонденсацией).
  • Пример взаимодействия с плавиковой кислотой и образованием газообразного фторида кремния: H2SiO3 + 6HF = H2SiF6 + 3H2O = SiF4 (образование газа) + 2HF (фтороводород) + 3H2O.
  • CaCl2 + Na2SiO3 = 2NaCl + CaSiO3 (химическая реакция двух солей с выпадением осадка).

В присутствии щёлочных катализаторов — к примеру, NaOH — ортокремниевая кислота может образовывать эфиры-ортосиликаты. В большинстве своём они имеют вид R1R2R3R4SiO3, где R1−4 являются органическими радикалами. Примером такого эфира является распространённый тетраэтилортосиликат с формулой Si (C2H5O)4.

Способы получения

Основной способ получения кремниевой кислоты — косвенным путём, воздействуя сильной кислотой на силикат калия или натрия (Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl). При этом невозможно получить кислоту в чистом виде — в водном растворе образуется золь, который через малый промежуток времени превращается в гель.

Кремниевые соединения также можно получить посредством гидролиза хлорсиланов (SiH2Cl2 + 3H2O = H2SiO3 +2HCl + 2H2); конечным продуктом гидролитического расщепления является H2SiO3.

Наконец, для промышленных масштабов, а также для лабораторных экспериментов и отдельных опытов по химии могут использоваться методы электродиализа и ионного обмена.

Большое внимание уделяется и получению силикагеля — другое название вещества, образовывающегося от перенасыщенных растворов кремниевых кислот. Технология производства включает в себя несколько стадий:

  • Возникновение золя и его застудневание в однородную массу (гидрогель).
  • Созревание (последующее гелеобразование и разжижение вещества).
  • Очищение и промывка геля от солей.
  • Высушивание и превращение вещества в ксерогель.

Опытным путём доказано, что наиболее чистый силикагель получается при гидролизе соединений кремния (SiCl4), а также ортокремниевых соединений. Химическая формула получения геля выглядит так: Na2SiO3 + H2SO4 = nSiO2 • mH2O + Na2SO4, где nSiO2 • mH2O — гидратированный аморфный кремнезём.

Применение в различных отраслях

Благодаря пористой структуре силикагеля его часто применяют в качестве абсорбента для поглощения вредных газов и смесей. Для общественности известны медицинские высокопористые гели, эффективные при различного рода отравлениях и недомоганиях. Помимо этого, вещество используется и для создания технических фильтрационных систем.

Кремниевые соединения являются важным строительным элементом для кожи, волос и ногтей, поэтому эти вещества широко используются для производства косметики и лекарственных препаратов. Препараты на основе кремния обеспечивают гибкость соединительных тканей внутренних органов (в частности, кишечника и желудка) и улучшают усвоение кальция, что способствует восстановлению костной ткани.

В нефтяной промышленности гели на основе кремнийсодержащих веществ используются для очистки углеводородов от смол, а в ядерной отрасли при помощи силикагеля производится не только очистка сточных вод, но и разделение изотопов радиоактивных веществ.

Любопытно, что вещества на основе кремниевых соединений находят массу применений в повседневной жизни. К примеру, процесс сушки обуви займёт куда меньше времени, если в промокшие ботинки положить пакетик с соответствующим абсорбентом. Силикагель позволит избавиться от неприятных запахов в помещении или в сумке с вещами. Столовое серебро можно спасти от почернения, положив в шкаф с ценными приборам гелевые шарики на основе силикагеля.

Если необходимо продлить срок службы бритвенных лезвий, то для спасения от ржавчины нужно положить к ним несколько гранул с силикагелем. Это же относится и к хранению старых фотографий, а также других вещей, которые со временем могут потускнеть или изменить свой внешний вид под воздействием окружающей среды. Автолюбителям могут уменьшить запотевание ветрового стекла, всего лишь положив на приборную панель цветы или пакетик с силикагелем.

Источник: https://nauka.club/khimiya/kremnievaya-kislota.html

диоксид кремния: состав и молярная масса • Другие конвертеры • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисленияКонвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Все вещества состоят из атомов и молекул. В химии важно точно измерять массу веществ, вступающих в реакцию и получающихся в результате нее. По определению моль является единицей количества вещества в СИ. Один моль содержит точно 6,02214076×10²³ элементарных частиц.

Это значение численно равно константе Авогадро NA, если выражено в единицах моль⁻¹ и называется числом Авогадро. Количество вещества (символ n) системы является мерой количества структурных элементов.

Структурным элементом может быть атом, молекула, ион, электрон или любая частица или группа частиц.

Постоянная Авогадро NA = 6.02214076×10²³ моль⁻¹. Число Авогадро — 6.02214076×10²³.

Другими словами моль — это количество вещества, равное по массе сумме атомных масс атомов и молекул вещества, умноженное на число Авогадро. Единица количества вещества моль является одной из семи основных единиц системы СИ и обозначается моль.

Поскольку название единицы и ее условное обозначение совпадают, следует отметить, что условное обозначение не склоняется, в отличие от названия единицы, которую можно склонять по обычным правилам русского языка.

Один моль чистого углерода-12 равен точно 12 г.

Молярная масса

Молярная масса — физическое свойство вещества, определяемое как отношение массы этого вещества к количеству вещества в молях. Говоря иначе, это масса одного моля вещества. В системе СИ единицей молярной массы является килограмм/моль (кг/моль). Однако химики привыкли пользоваться более удобной единицей г/моль.

молярная масса = г/моль

Горение — высокотемпературная экзотермическая окислительно-восстановительная реакция.

Молярная масса элементов и соединений

Соединения — вещества, состоящие из различных атомов, которые химически связаны друг с другом. Например, приведенные ниже вещества, которые можно найти на кухне у любой хозяйки, являются химическими соединениями:

Молярная масса химических элементов в граммах на моль численно совпадает с массой атомов элемента, выраженных в атомных единицах массы (или дальтонах). Молярная масса соединений равна сумме молярных масс элементов, из которых состоит соединение, с учетом количества атомов в соединении. Например, молярная масса воды (H₂O) приблизительно равна 1 × 2 + 16 = 18 г/моль.

Молекулярная масса (старое название — молекулярный вес) — это масса молекулы, рассчитанная как сумма масс каждого атома, входящего в состав молекулы, умноженных на количество атомов в этой молекуле. Молекулярная масса представляет собой безразмерную физическую величину, численно равную молярной массе.

То есть, молекулярная масса отличается от молярной массы размерностью. Несмотря на то, что молекулярная масса является безразмерной величиной, она все же имеет величину, называемую атомной единицей массы (а.е.м.) или дальтоном (Да), и приблизительно равную массе одного протона или нейтрона.

Атомная единица массы также численно равна 1 г/моль.

Расчет молярной массы

Молярную массу рассчитывают так:

  • определяют атомные массы элементов по таблице Менделеева;
  • определяют количество атомов каждого элемента в формуле соединения;
  • определяют молярную массу, складывая атомные массы входящих в соединение элементов, умноженные на их количество.

Например, рассчитаем молярную массу уксусной кислоты

CH₃COOH

Она состоит из:

  • двух атомов углерода
  • четырех атомов водорода
  • двух атомов кислорода

Расчет:

  • углерод C = 2 × 12,0107 г/моль = 24,0214 г/моль
  • водород H = 4 × 1,00794 г/моль = 4,03176 г/моль
  • кислород O = 2 × 15,9994 г/моль = 31,9988 г/моль
  • молярная масса = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Наш калькулятор выполняет именно такой расчет. Можно ввести в него формулу уксусной кислоты и проверить что получится.

Источник: https://www.translatorscafe.com/unit-converter/ru-RU/molar-mass/?q=SiO2

КРЕМНИЙ

статьи

  • Применение.
  • Свойства.
  • Кремниевые кислоты.
  • Жидкое стекло
  • Гидриды.

КРЕМНИЙ, Si (silicium), химический элемент IVA подгруппы (C, Si, Ge, Sn и Pb) периодической системы элементов, неметалл. Кремний в свободном виде был выделен в 1811 Ж.Гей-Люссаком и Л.

Тенаром при пропускании паров фторида кремния над металлическим калием, однако он не был описан ими как элемент. Шведский химик Й.Берцелиус в 1823 дал описание кремния, полученного им при обработке калиевой соли K2SiF6 металлическим калием при высокой температуре, однако лишь в 1854 кремний был получен в кристаллической форме А.Девилем.

Кремний – второй по распространенности (после кислорода) элемент в земной коре, где он составляет более 25% (масс.). Встречается в природе в основном в виде песка, или кремнезема, который представляет собой диоксид кремния, и в виде силикатов (полевые шпаты M[AlSi3O8] (M = Na, K, Ba), каолинит Al4[Si4O10](OH)8, слюды).

Кремний можно получить прокаливанием измельченного песка с алюминием или магнием; в последнем случае его отделяют от образующегося MgO растворением оксида магния в соляной кислоте. Технический кремний получают в больших количествах в электрических печах путем восстановления кремнезема углем или коксом.

Полупроводниковый кремний получают восстановлением SiCl4 или SiHCl3 водородом с последующим разложением образующегося SiH4 при 400–600° С. Высокочистый кремний получают выращиванием монокристалла из расплава полупроводникового кремния по методу Чохральского или методом бестигельной зонной плавки кремниевых стержней (см. также ЗОННАЯ ПЛАВКА).

Элементный кремний получают в основном для полупроводниковой техники, в остальных случаях он используется как легирующая добавка в производстве сталей и сплавов цветных металлов (например, для получения ферросилиция FeSi, который образуется при прокаливании смеси песка, кокса и оксида железа в электрической печи и применяется как раскислитель и легирующая добавка в производстве сталей и как восстановитель в производстве ферросплавов).

Применение

Наибольшее применение кремний находит в производстве сплавов для придания прочности алюминию, меди и магнию и для получения ферросилицидов, имеющих важное значение в производстве сталей и полупроводниковой техники. Кристаллы кремния применяют в солнечных батареях и полупроводниковых устройствах – транзисторах и диодах.

Кремний служит также сырьем для производства кремнийорганических соединений, или силоксанов, получаемых в виде масел, смазок, пластмасс и синтетических каучуков. Неорганические соединения кремния используют в технологии керамики и стекла, как изоляционный материал и пьезокристаллы.См. также КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ.

СВОЙСТВА КРЕМНИЯ
Атомный номер 14
Атомная масса 28,086
Изотопы
стабильные 28, 29, 30
нестабильные 25, 26, 27, 31, 32, 33
Температура плавления, °С 1410
Температура кипения, °С 2355
Плотность, г/см3 2,33
Твердость (по Моосу) 7,0
в земной коре, % (масс.) 27,72
Степени окисления –4, +2, +4

2.4. Характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных

Прежде чем начать говорить про химические свойства оксидов, нужно вспомнить о том, что все оксиды делятся на 4 типа, а именно основные, кислотные, амфотерные и несолеобразующие. Для того чтобы определить тип какого-либо оксида, прежде всего нужно понять — оксид металла или неметалла перед вами, а затем воспользоваться алгоритмом (его надо выучить!), представленным в следующей таблице:

Оксид неметалла Оксид металла
1) Степень окисления неметалла +1 или +2 Вывод: оксид несолеобразующий Исключение: Cl2O не относится к несолеобразующим оксидам 1) Степень окисления металла +1 или +2 Вывод: оксид металла — основный Исключение: BeO, ZnO и PbO не относятся к основным оксидам
2) Степень окисления больше либо равна +3 Вывод: оксид кислотный Исключение: Cl2O относится к кислотным оксидам, несмотря на степень окисления хлора +1 2) Степень окисления металла +3 или +4 Вывод: оксид амфотерный Исключение: BeO, ZnO и PbO амфотерны, несмотря на степень окисления +2 у металлов 3) Степень окисления металла +5, +6, Вывод: оксид кислотный

Помимо типов оксидов, указанных выше, введем также еще два подтипа основных оксидов, исходя из их химической активности, а именно активные основные оксиды и малоактивные основные оксиды.

  • К активным основным оксидам отнесем оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (все элементы IA и IIA групп, кроме водорода H, бериллия Be и магния Mg). Например, Na2O, CaO, Rb2O, SrO и т.д.
  • К малоактивным основным оксидам отнесем все основные оксиды, которые не попали в список активных основных  оксидов. Например, FeO, CuO, CrO и т.д.

Логично предположить, что активные основные оксиды часто вступают в те реакции, в которые не вступают малоактивные.

Следует отметить, что несмотря на то что фактически вода является оксидом неметалла (H2O), обычно ее свойства рассматривают в отрыве от свойств иных оксидов.

Обусловлено это ее специфически огромным распространением в окружающем нас мире, в связи с чем в большинстве случаев вода является не реагентом, а средой, в которой может осуществляться бесчисленное множество химических реакций.

Однако нередко она принимает и непосредственное участие в различных превращениях, в частности, некоторые группы оксидов с ней реагируют.

Какие оксиды реагируют с водой?

Из всех оксидов с водой реагируют только:

1) все активные основные оксиды (оксиды ЩМ и ЩЗМ);

2) все кислотные оксиды, кроме диоксида кремния (SiO2);

т.е. из вышесказанного следует, что с водой точно не реагируют:

1) все малоактивные основные оксиды;

2) все амфотерные оксиды;

3) несолеобразующие оксиды (NO, N2O, CO, SiO).

Примечание:

Оксид магния медленно реагирует с водой при кипячении. Без сильного нагревания реакция MgO с H2O не протекает.

Способность определить то, какие оксиды могут реагировать с водой даже без умения писать соответствующие уравнения реакций, уже позволяет получить баллы за некоторые вопросы тестовой части ЕГЭ.

Теперь давайте разберемся, как же все-таки те или иные оксиды реагируют с водой, т.е. научимся писать соответствующие уравнения реакций.

Активные основные оксиды, реагируя с водой, образуют соответствующие им гидроксиды. Напомним, что соответствующим оксиду металла является такой гидроксид, который содержит металл в той же степени окисления, что и оксид. Так, например, при реакции с водой активных основных оксидов K+12O и Ba+2O образуются соответствующие им гидроксиды K+1OH и Ba+2(OH)2:

K2O + H2O = 2KOH – гидроксид калия

BaO + H2O = Ba(OH)2 – гидроксид бария

Все гидроксиды, соответствующие активным основным оксидам (оксидам ЩМ и ЩЗМ), относятся к щелочам. Щелочами называют все хорошо растворимые в воде гидроксиды металлов, а также малорастворимый гидроксид кальция Ca(OH)2 (как исключение).

Взаимодействие кислотных оксидов с водой так же, как и реакция активных основных оксидов с водой, приводит к образованию соответствующих гидроксидов. Только в случае кислотных оксидов им соответствуют не основные, а кислотные гидроксиды, чаще называемые кислородсодержащими кислотами. Напомним, что соответствующей кислотному оксиду является такая кислородсодержащая кислота, которая содержит кислотообразующий элемент в той же степени окисления, что и в оксиде.

Таким образом, если мы, например, хотим  записать уравнение взаимодействия кислотного оксида SO3 с водой, прежде всего мы должны вспомнить основные, изучаемые в рамках школьной программы, серосодержащие кислоты. Таковыми являются сероводородная H2S, сернистая H2SO3 и серная H2SO4 кислоты.

Cероводородная кислота H2S, как легко заметить, не является кислородсодержащей, поэтому ее образование при взаимодействии SO3 с водой можно сразу исключить. Из кислот H2SO3 и H2SO4 серу в степени окисления +6, как в оксиде SO3, содержит только серная кислота H2SO4.

Поэтому именно она и будет образовываться в реакции SO3 с водой:

H2O + SO3 = H2SO4

Аналогично оксид N2O5, содержащий азот в степени окисления +5, реагируя с водой, образует азотную кислоту HNO3, но ни в коем случае не азотистую HNO2, поскольку  в азотной кислоте степень окисления азота, как и в N2O5, равна +5, а в азотистой — +3:

N+52O5 + H2O = 2HN+5O3

Исключение:

Оксид азота (IV) (NO2) является оксидом неметалла в степени окисления +4, т.е. в соответствии с алгоритмом, описанным в таблице в самом начале данной главы, его нужно отнести к кислотным оксидам. Однако не существует такой кислоты, которая содержала бы азот в степени окисления +4.

В случае оксида NO2 принято считать, что ему соответствуют сразу две кислоты, поскольку его взаимодействие с водой приводит к одновременному образованию двух кислот:

2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3

Взаимодействие оксидов друг с другом

Прежде всего нужно четко усвоить тот факт, что среди солеобразующих оксидов (кислотных, основных, амфотерных) практически никогда не протекают реакции между оксидами одного класса, т.е. в подавляющем большинстве случаев невозможно взаимодействие:

1) основный оксид + основный оксид ≠

2) кислотный оксид + кислотный оксид  ≠

3) амфотерный оксид + амфотерный оксид  ≠

В то время, как практически всегда возможно взаимодействие между оксидами, относящимися к разным типам, т.е. практически всегда протекают реакции между:

1) основным оксидом и кислотным оксидом;

2) амфотерным оксидом и кислотным оксидом;

3) амфотерным оксидом и основным оксидом.

В результате всех таких взаимодействий всегда продуктом является средняя (нормальная) соль.

Рассмотрим все указанные пары взаимодействий более детально.

В результате взаимодействия:

MexOy + кислотный оксид, где MexOy – оксид металла (основный или амфотерный)

образуется соль, состоящая из катиона металла Me (из исходного MexOy) и кислотного остатка кислоты, соответствующей кислотному оксиду.

Для примера попробуем записать уравнения взаимодействия следующих пар реагентов:

Na2O + P2O5   и    Al2O3 + SO3

В первой паре реагентов мы видим основный оксид (Na2O) и кислотный оксид (P2O5). Во второй – амфотерный оксид (Al2O3) и кислотный оксид (SO3).

Как уже было сказано, в результате взаимодействия основного/амфотерного оксида с кислотным образуется соль, состоящая из катиона металла (из исходного основного/амфотерного оксида) и кислотного остатка кислоты, соответствующей исходному кислотному оксиду.

Источник: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/himicheskie-svojstva-oksidov

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ваш семейный доктор