Pahar cu apa

Sticla lichidă este o soluție concentrată de metasilicat de sodiu Na2SiO3 (se folosește și sare de potasiu). Se prepară prin dizolvarea silicei (cum ar fi nisipul) într-o soluție de hidroxid de sodiu: 

Pahar cu apa de fapt, este un amestec de săruri ale diverșilor acizi silicici cu diferite grade de polimerizare. Este utilizat ca impregnare (de exemplu, pentru protejarea pereților de umezeală, ca protecție împotriva incendiilor), componentă a chiturilor și etanșanților, pentru producerea materialelor siliconice și, de asemenea, ca aditiv alimentar pentru a preveni aglomerarea (E 550). Sticla lichidă disponibilă în comerț poate fi folosită pentru mai multe experimente spectaculoase (deoarece este un lichid gros, siropos, se folosește diluat 1:1 cu apă).

În primul experiment vom precipita un amestec de acizi silicici. Pentru efectuarea testului vom folosi următoarele soluții: sticlă lichidă și clorură de amoniu NH.₄Cl și hârtie indicator pentru a verifica reacția (foto 1).

Chimie – parte din sticla lichidă 1 – MT

Sticla lichidă, ca sare a unui acid slab și a unei baze puternice într-o soluție apoasă, este în mare măsură hidrolizată și este alcalină (foto 2). Se toarnă soluția de clorură de amoniu (foto 3) într-un pahar cu o soluție lichidă de sticlă și se amestecă conținutul (foto 4). După ceva timp, se formează o masă gelatinoasă (foto 5), care este un amestec de acizi silicici:

(de fapt, SiO₂?nGn₂DESPRE ? se formează acizi silicici cu grade variate de hidratare).

Mecanismul de reacție în pahar, reprezentat de ecuația rezumativă de mai sus, este următorul:

a) metasilicatul de sodiu în soluție se disociază și suferă hidroliză:

b) ionii de amoniu reacţionează cu ionii de hidroxid:

Pe măsură ce ionii hidroxil sunt consumați în reacția b), echilibrul reacției a) se deplasează spre dreapta și, ca urmare, acizii silicici precipită.

În al doilea experiment creștem „plante chimice”. Pentru a efectua experimentul, veți avea nevoie de următoarele soluții: sticlă lichidă și săruri metalice? fier (III), fier (II), cupru (II), calciu, staniu (II), crom (III), mangan (II).

Chimie – parte din sticla lichidă 2 – MT

Să începem experimentul prin adăugarea mai multor cristale de sare de clorură de fier (III) FeCl într-o eprubetă.₃ și soluție lichidă de sticlă (foto 6). După un timp, plantele devin maro? (foto 7, 8, 9), din metasilicat de fier insolubil (III):

De asemenea, sărurile altor metale vă permit să obțineți rezultate eficiente:

• cupru (II)? poza 10
• crom (III)? poza 11
• fier (II)? poza 12
• calciu? poza 13
• mangan (II)? poza 14
• plumb(II)? poza 15

Mecanismul de producere a proceselor se bazează pe fenomenul de osmoză, adică pătrunderea particulelor mici prin porii membranelor semipermeabile. Depunerile de silicați metalici insolubili se formează sub formă de strat subțire pe suprafața sării adăugate în eprubetă. Moleculele de apă pătrund în porii membranei rezultate, provocând dizolvarea sării metalice de dedesubt. Soluția rezultată împinge filmul până când sparge. După turnarea soluției de sare metalică, precipitatul de silicat se reprecipită? ciclul se repetă și uzina chimică? crește.

Punând un amestec de cristale de săruri de diferite metale într-un singur vas și udându-l cu o soluție de sticlă lichidă, putem crește o întreagă „grădină chimică”? (foto 16, 17, 18).

Imagini