Pohár vody
Tekuté sklo je koncentrovaný roztok metakremičitanu sodného Na2SiO3 (používa sa aj draselná soľ). Vyrába sa rozpustením oxidu kremičitého (ako piesku) v roztoku hydroxidu sodného:
Pohár vody v skutočnosti ide o zmes solí rôznych kyselín kremičitých s rôznym stupňom polymerizácie. Používa sa ako impregnácia (napríklad na ochranu stien pred vlhkosťou, ako protipožiarna ochrana), zložka tmelov a tmelov, na výrobu silikónových materiálov, ako aj potravinárska prísada na zamedzenie spekania (E 550). Komerčne dostupné tekuté sklo sa dá použiť na niekoľko veľkolepých experimentov (keďže ide o hustú sirupovú tekutinu, používa sa tak, že sa zriedi vodou v pomere 1:1).
V prvom pokuse vyzrážame zmes kyselín kremičitých. Na test použijeme tieto roztoky: tekuté sklo a chlorid amónny NH.4Cl a indikátorový papierik na kontrolu reakcie (foto 1).
Chémia - časť tekutého skla 1 - MT
Kvapalné sklo ako soľ slabej kyseliny a silnej zásady vo vodnom roztoku je z veľkej časti hydrolyzované a je alkalické (foto 2). Nalejte roztok chloridu amónneho (foto 3) do kadičky s roztokom vodného skla a premiešajte obsah (foto 4). Po určitom čase sa vytvorí želatínová hmota (foto 5), ktorá je zmesou kyselín kremičitých:
(zo strany SiO2? нГн2O ? vznikajú kyseliny kremičité s rôznym stupňom hydratácie).
Mechanizmus reakcie kadičky reprezentovaný vyššie uvedenou súhrnnou rovnicou je nasledujúci:
a) metakremičitan sodný v roztoku disociuje a podlieha hydrolýze:
b) amónne ióny reagujú s hydroxidovými iónmi:
Keď sa pri reakcii b) spotrebúvajú hydroxylové ióny, rovnováha reakcie a) sa posúva doprava a v dôsledku toho sa vyzrážajú kyseliny kremičité.
V druhom pokuse pestujeme „chemické závody“. Pre experiment budú potrebné nasledujúce riešenia: tekuté sklo a kovové soli? železo (III), železo (II), meď (II), vápnik, cín (II), chróm (III), mangán (II).
Chémia - časť tekutého skla 2 - MT
Začnime experiment vložením niekoľkých kryštálov chloridu železitého (III) soli FeCl do skúmavky.3 a roztok tekutého skla (foto 6). Po chvíli hnednú?rastliny? (foto 7, 8, 9), z nerozpustného metakremičitanu železitého:
Soli iných kovov vám tiež umožňujú dosiahnuť efektívne výsledky:
- meď (II)? fotka 10
- chróm (III)? fotka 11
- železo (II)? fotka 12
- vápnik? fotka 13
- mangán (II)? fotka 14
- cín (II)? fotka 15
Mechanizmus prebiehajúcich procesov je založený na fenoméne osmózy, teda prieniku malých častíc cez póry semipermeabilných membrán. Usadeniny nerozpustných kremičitanov kovov sa tvoria ako tenká vrstva na povrchu soli zavedenej do skúmavky. Molekuly vody prenikajú do pórov výslednej membrány a spôsobujú rozpustenie kovovej soli pod nimi. Výsledný roztok tlačí fóliu, kým nepraskne. Po vyliatí roztoku soli kovu sa znovu vyzráža kremičitanová zrazenina? kolobeh sa opakuje a chemička? zvyšuje.
Dáme-li do jednej nádoby zmes kryštálov soli rôznych kovov a zalejeme ju roztokom tekutého skla, môžeme vypestovať celú „chemickú záhradu“? (foto 16, 17, 18).
Zdjęcia
