Repetytorium maturzysty - chemia - 2022

MATERIAŁY I TWORZYWA POCHODZENIA NATURALNEGO 12 klasa I Produkt tej reakcji – krzemian(IV) sodu – stosowany jest w budownictwie jako tzw. szkło wodne. Służy ono do uszczelniania betonu przed przeciekaniem i przepuszczaniem wody. PROCES PRODUKCJI SZKŁA Tlenek krzemu(IV) występujący w przyrodzie stosowany jest przede wszystkim do produkcji szkła, które jest substancją bezpostaciową (niekrystaliczną), tzn. nie posiada uporządkowanej budowy, a dro- biny są w nim ułożone w sposób chaotyczny. Szkło otrzymuje się w wyniku obróbki termicznej krzemionki (SiO 2 ) po wymieszaniu jej w odpo- wiednich stosunkach z innymi surowcami, do których należy między innymi wapień – CaCO 3 oraz soda – Na 2 CO 3 . Sole w wysokiej temperaturze ulegają rozkładowi zgodnie z równaniami reakcji: CaCO 3 → CaO + CO 2 Na 2 CO 3 → Na 2 O + CO 2 Wmieszaninie reakcyjnej pozostają wówczas jedynie tlenki metali – CaO oraz Na 2 O (o charakterze zasadowym, które reagują ze stopioną krzemionką SiO 2 (o charakterze kwasowym). Powstają wówczas sole (nazwy podano poniżej w nawiasach) nadające szkłu odpowiednie właściwości, tj. wyższą tempe- raturę topnienia. CaO + SiO 2 → CaSiO 3 (metakrzemian(IV) wapnia) Na 2 O + SiO 2 → Na 2 SiO 3 (metakrzemian(IV) sodu) Aby zmodyfikować właściwości szkła, np. podwyższyć jego temperaturę topnienia czy nadać mu odpowiednią barwę, dodaje się mieszaniny odpowiednich substancji. Szkło, zawierające SiO 2 , czyli kwasowy tlenek, nie powinno być stosowane do przetrzymywania w nim stężonych roztworów mocnych zasad oraz roztworu kwasu fluorowodorowego, gdyż ulega w nich rozpuszczeniu z utworzeniem Na 2 SiO 3 w przypadku zasad. Pod wpływem kwasu fluoro- wodorowego SiO 2 rozpuszcza się, gdyż w reakcji między nimi powstaje lotny związek o wzorze SiF 4 (tetrafluorek krzemu). SiO 2 + 2 NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O SiO 2 + 4HF → SiF 4 ↑ + 2H 2 O Z A D AN I E 1 Uzupełnij poniższe zdania odpowiednimi słowami. Tlenek krzemu(IV) posiada charakter …………………………, o czym świadczy fakt, iż reaguje on ze stężonymi roztworami zasad. Charakter ten jest jednak ………………………. od charakteru kwaso- wego CO 2 , gdyż SiO 2 nie reaguje z wodą z utworzeniem kwasu tak jak ma to miejsce w przypadku CO 2 . RO ZW I Ą Z AN I E Tlenek krzemu(IV) posiada charakter kwasowy , o czym świadczy fakt, iż reaguje on ze stężonymi roztworami zasad. Charakter ten jest jednak słabszy od charakteru kwasowego CO 2 , gdyż SiO 2 nie reaguje z wodą z utworzeniem kwasu tak jak ma to miejsce w przypadku CO 2 . Z A D AN I E 2 Zaprojektuj doświadczenie, przy pomocy którego wykażesz, że tlenek krzemu(IV) posiada charak- ter kwasowy. W tym celu: a. Wybierz odpowiedni odczynnik: roztwór HCl, roztwór KCl, roztwór NaOH, roztwór zasady amonowej. b. Zapisz obserwacje towarzyszące przebiegowi tego doświadczenia. c. Podaj nazwę soli, będącej produktem reakcji przebiegającej podczas tego doświadczenia.   D T D T