Стакан воды

Tekuté sklo je koncentrovaný roztok metakřemičitanu sodného Na2SiO3 (používá se i draselná sůl). Vyrábí se rozpuštěním oxidu křemičitého (jako písku) v roztoku hydroxidu sodného: 

Стакан воды ve skutečnosti jde o směs solí různých kyselin křemičitých s různým stupněm polymerace. Používá se jako impregnace (např. k ochraně stěn před vlhkostí, jako protipožární ochrana), složka tmelů a tmelů, k výrobě silikonových materiálů i jako potravinářská přísada proti spékání (E 550). Pro několik velkolepých experimentů lze použít komerčně dostupné tekuté sklo (protože se jedná o hustou sirupovou tekutinu, používá se zředěné vodou v poměru 1:1).

V prvním pokusu vysrážíme směs kyselin křemičitých. Pro zkoušku použijeme tyto roztoky: tekuté sklo a chlorid amonný NH.₄Cl a indikátorový papírek pro kontrolu reakce (foto 1).

Chemie - část tekutého skla 1 - MT

Tekuté sklo jako sůl slabé kyseliny a silné zásady ve vodném roztoku je z velké části hydrolyzované a je alkalické (foto 2). Nalijte roztok chloridu amonného (foto 3) do kádinky s roztokem vodního skla a promíchejte obsah (foto 4). Po nějaké době se vytvoří želatinová hmota (foto 5), což je směs kyselin křemičitých:

(ve skutečnosti SiO₂? ne₂O ? vznikají kyseliny křemičité s různým stupněm hydratace).

Mechanismus reakce kádinky reprezentovaný výše uvedenou souhrnnou rovnicí je následující:

a) metakřemičitan sodný v roztoku disociuje a podléhá hydrolýze:

b) amonné ionty reagují s hydroxidovými ionty:

Jak jsou hydroxylové ionty spotřebovány v reakci b), rovnováha reakce a) se posouvá doprava a v důsledku toho se vysrážejí kyseliny křemičité.

Ve druhém experimentu pěstujeme „chemické závody“. Pro experiment budou zapotřebí následující řešení: tekuté sklo a kovové soli? železo (III), železo (II), měď (II), vápník, cín (II), chrom (III), mangan (II).

Chemie - část tekutého skla 2 - MT

Začněme experiment vložením několika krystalů chloridu železitého FeCl do zkumavky.₃ a roztok tekutého skla (foto 6). Po chvíli zhnědnou rostliny? (foto 7, 8, 9), z nerozpustného metakřemičitanu železitého:

Soli jiných kovů vám také umožňují dosáhnout efektivních výsledků:

• měď(II)? fotka 10
• chrom(III)? fotka 11
• železo (II)? fotka 12
• vápník? fotka 13
• mangan (II)? fotka 14
• cín (II)? fotka 15

Mechanismus probíhajících procesů je založen na jevu osmózy, tedy pronikání malých částic póry polopropustných membrán. Usazeniny nerozpustných kovových silikátů se tvoří jako tenká vrstva na povrchu soli zaváděné do zkumavky. Molekuly vody pronikají do pórů výsledné membrány a způsobují rozpuštění kovové soli pod nimi. Výsledný roztok tlačí film, dokud nepraskne. Po vylití roztoku soli kovu se znovu vysráží křemičitan? koloběh se opakuje a chemička? zvyšuje.

Dáme-li do jedné nádoby směs krystalů soli různých kovů a zaléváme ji roztokem tekutého skla, můžeme vypěstovat celou „chemickou zahradu“? (foto 16, 17, 18).

Zdjęcia