Вправа 427 У якому вигляді трапляється силіцій (IV) оксид у природі? У вигляді мінералу кварцу і його різновидів
Вправа 428 Схарактеризуйте фізичні властивості силіцій (IV) оксиду. Поясніть, як вони пов’язані з його будовою. Силіцій (IV) оксид має атомну будову, тому за звичайних умов є твердою речовиною, тугоплавкою (tпл.≈1700°С), безбарвна, не розчиняється у воді
Вправа 429 Схарактеризуйте застосування силіцій (IV) оксиду. У силікатній промисловості (сировина), мікроелектроніці (напівпровідник), харчовій промисловості (речовина Е551), медицині (ентеросорбент), ювелірній справі (різновиди кварцу), будівництві (пісок)
Вправа 430 Що називають силікагелем? Дрібний порошок силіцій (IV) оксиду, який добувають висушуванням осаду силікатної кислоти, що має здатність поглинати (адсорбувати) водяну пару
Де його використовують? У харчовій промисловості (допоміжна речовина Е551) для запобігання утворенню грудок у порошкоподібних продуктах. Додають до зубних паст і твердих лікарських препаратів (таблеток і порошків). Пакети з гранулами силікагелю поміщають в різноманітне устаткування, прилади, вироби зі шкіри для поглинання вологи і запаху
Вправа 431 Наведіть приклади природних силікатів. Це польовий шпат K2O•Аl2O3•6SiO2, глина Аl2O3•2SiO2•2H2O, слюда K2O•3Аl2O3•6SiO2•2H2O
Вправа 432 Що є сировиною для силікатної промисловості та які найважливіші продукти вона випускає? Кремнезем, а також глина й інші природні алюмосилікати є сировиною для виробництва скла, кераміки, цементу й бетону
Вправа 433 Що називають керамікою, цементом, бетоном, залізобетоном?
Кераміка — це вироби з глини, обпалені в печі.
Цемент - в’яжучий матеріал, який у суміші разом з піском і водою утворює розчин.
Бетон - в’яжучий матеріал, який є сумішшю щебеню, піску і цементу.
Залізобетон - залита бетоном арматура.
Вправа 434 Назвіть потенційні екологічні проблеми, пов’язані з виробництвом цементу, та можливі шляхи їх запобігання й усунення?
Цементні підприємства викидають в атмосферу багато вуглекислого газу та дрібного пилу, а ще цемент не рентабельно утилізовувати, тому відпрацьований цемент після руйнування споруд накопичується у відвалах.
Для захисту довкілля на цементних заводах встановлюють спеціальні фільтри, які затримують пил. Необхідно також впроваджувати сучасні «зелені» технології, завдяки яким зменшуються викиди вуглекислого газу в атмосферу.
Вправа 435 Під час додавання до натрій силікату розчину амоній хлориду випадає осад силікатної кислоти. Як пояснити це явище? Сіль NH4SiO3 утворена слабкою основої NH4OH i слабкою кислотою H2SiO3 зазнає необоротного гідролізу:
(NH4)2SiO3 + 2H2O -> 2NH4OH + H2SiO3↓
Вправа 436 Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворень:
Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → CaSiO3.
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓
H2SiO3 = H2O + SiO2
SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑
Вправа 437 Кальцій силікат 2CaO∙SiO2 міститься у складі цементу. Запишіть рівняння реакції утворення цієї речовини під час спікання суміші кварцового піску і вапняку.
SiO2 + 2CaCO3 = Ca2SiO4 + 2CO2↑
Сполука Ca2SiO4, або 2CaO•SiO2
Вправа 438 Обчисліть масу силіцій (IV) оксиду, необхідну для перетворення кальцинованої соди Na2CO3 масою 1 т на натрій силікат.
Відомо: m(Na2CO3)=1 т=1000 кг
Знайти: m(SiO2)-?
Розв'язування
M(Na2CO3)=106 кг/кмоль
n(Na2CO3)=m(Na2CO3):M(Na2CO3)=1000 кг : 106 кг/кмоль=9,43 кмоль
Записуємо рівняння реакції:
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑
За рівнянням реакції n(Na2CO3):n(SiO2)=1:1, тому
n(SiO2)=n(Na2CO3)=9,43 кмоль
M(SiO2)=60 кг/кмоль
m(SiO2)=n(SiO2)•M(SiO2)=9,43 кмоль•60 кг/кмоль=565,8=566 кг
Відповідь: 566 кг
Вправа 439 Обчисліть масу розчину натрій силікату з масовою часткою солі 12,2 %, який можна одержати з натрій карбонату масою 26,5 г та кремнезему масою 20 г.
Відомо: m(Na2CO3)=26,5 г, m(SiO2)=20 г, w(Na2SiO3)=12,2%, або 0,122
Знайти: m(розчину)-?
Розв'язання
M(Na2CO3)=106 г/моль, M(SiO2)=60 г/моль
n(Na2CO3)=m(Na2CO3):M(Na2CO3)=26,5 г : 106 г/моль=0,25 моль
n(SiO2)=m(SiO2):M(SiO2)=20 г : 60 г/моль=0,33 моль
Запишемо рівняння реакції:
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑
За рівнянням реакції n(Na2CO3)/1=n(SiO2)/1. Підставимо значення у рівність, отримуємо нерівність 0,25/1<0,33/1, отже, кремнезему взято в надлишку, він реагує не повністю, тому розрахунки будемо проводити за даними Na2CO3
За рівнянням реакції n(Na2CO3):n(Na2SiO3)=1:1, тому
n(Na2SiO3)=n(Na2CO3)=0,25 моль
M(Na2SiO3)=122 г/моль
m(Na2SiO3)=n(Na2SiO3)•M(Na2SiO3)=0,25 моль•122 г/моль=30,5 г
m(розчину)=m(Na2SiO3):w(Na2SiO3)=30,5 г : 0,122=250 г
Відповідь: 250 г
Вправа 440 Як ви вважаєте, чому кварцовий посуд, розпечений у полум’ї, не тріскається під час контакту з холодною водою? Кварцове скло майже не змінює свого об’єму при зміні температури, тому розжарений кварцовий посуд не тріскається під час контакту з холодною водою
Вправа 441 Суміш, із якої формують силікатні (білі) цеглини, одержують дією води на суміш кварцового піску й негашеного вапна. Сформовані цеглини нагрівають, обробляючи їх водяною парою. Складіть рівняння реакцій, що відбуваються в процесі виробництва силікатної цегли.
CaO + H2O = Ca(OH)2
SiO2 + Ca(OH)2 = CaSiO3↓+ H2O