简单的硅酸是正硅酸Si(OH)4,或写成H4Si O4,电离平衡常数K1=2.2*10-10(30℃)。是一个弱酸,它的盐在水溶液中有水解作用。游离态的硅酸,包括偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸(H2Si2O5),酸性很弱。偏硅酸的电离平衡常数K1=2*10-10(室温),正硅酸在PH2-3的范围内是稳定的,不过若将过饱和的H4SiO4溶液长期放置,会有无定形的二氧化硅沉淀,并以胶态粒子、沉淀物或凝胶出现。凝胶中有部分水分蒸发掉,可得到一种多孔的干燥固态凝胶,即常见的二氧化硅凝胶。这种硅酸凝胶具有强的吸附性,可用来作吸潮干燥剂、催化剂,或用作其他催化剂的载体 。
是一种不溶与水的酸。
弱酸具有的性质
H4SiO4叫做正硅酸,它是原酸,经过脱水可得到一系列酸,包括偏硅酸和多硅酸。产物的组成随形成条件不同而不同,常以通式xSiO2·yH2O表示。如偏硅酸 H2SiO3 ,二偏硅酸H2Si2O5 、焦硅酸 H6Si2O7、三硅酸H8Si3O10、三聚偏硅酸H6Si3O9
因为在各种硅酸中以偏硅酸的组成最简单,所以常用H2SiO3式子代表硅酸。
1、制备:SiO2是H2SiO3的酸酐,但SiO2不溶于水,因此可用可溶性硅酸盐与酸反应制备硅酸
SiO32—+2H+==H2SiO3 SiO44—+4H+==H4SiO4
2、性质:
①硅酸为一个二元弱酸,K1=2.2x10—10,K2=2x10—12。
②H4SiO4在水中的溶解度不大,但生成后并不立即沉淀下来,因为开始形成的单分子硅酸能溶于水。
☆溶胶:当用酸和可溶性硅酸盐之硅酸时,开始并没有白色沉淀生成,因为刚开始生成的单分子硅酸可溶于水,这些单分子硅酸逐渐缩合为多酸时,形成硅酸溶胶。
☆凝胶:在此溶胶中加电解质,或者在适当浓度的硅酸盐溶液中加酸,则得到半凝固状态、软而透明且有弹性的硅酸凝胶。
☆硅胶:将硅酸凝胶充分洗涤以除去可溶性盐类,干燥脱水后即成为多孔性固体,称为硅胶。(它是很好的干燥剂、吸附剂以及催化剂载体),对H2O等极性物质都有较强的吸附作用。
H++SiO32—→H2SiO3→硅酸溶胶→硅酸凝胶→硅胶(蓝色=粉红色)
硅胶:蓝色(CoCl2)=粉红色(CoCl2·6H2O)