Məzmuna keç

Metasilikat turşusu

Vikipediya, azad ensiklopediya
Metasilikat turşusu
Kimyəvi quruluşun şəkli
Molekulyar modelin şəkli
Ümumi
Sistematik adı metasilikat turşusu
Kimyəvi formulu H2SiO3
Fiziki xassələri
Molyar kütlə 78,10 q/mol q/mol
Təsnifatı
CAS-da qeyd. nöm. 7699-41-4
PubChem
EINECS-də qeyd. nöm. 231-716-3
SMILES
InChI
ChEBI 29379
ChemSpider
Məlumatlar normal şərait (25 °C, 100 kPa) üçün verilmişdir.

Metasilikat turşusu (ing. metasilicic acid) — H2SiO3 formulu ilə ifadə olunan, silisium turşuları sinfinə aid qeyri-üzvi birləşmədir.[1][2] Klassik kimya ədəbiyyatında bu formul silisium turşularının sadə üzvlərindən biri kimi işlədilsə də, sərbəst metasilikat turşusu adi şəraitdə zəif sabitdir və sulu mühitdə asanlıqla kondensləşərək daha mürəkkəb polisilis turşularınasilisium dioksid hidratlarına keçir.[1][3]

Silisium turşuları üçün müxtəlif empirik və quruluş formulları işlədilir. Bu baxımdan metasilikat turşusu H2SiO3, ortosilikat turşusu isə Si(OH)4 və ya H4SiO4 kimi göstərilir.[1][2] Müasir ədəbiyyatda sulu məhlullarda silisin ən sadə və ən geniş yayılmış monomer forması əsasən ortosilikat turşusu sayılır. Metasilikat turşusu isə çox vaxt formal olaraq ondan bir su molekulunun ayrılması ilə alınan növ kimi təsvir edilir.[2][1]

Quruluşu və sabitliyi

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Metasilikat turşusu üçün ən sadə yazılış H2SiO3 olsa da, sərbəst turşunun təmiz halda ayrılması və saxlanması çətindir.[3][1] Sulu məhlulda aşağı konsentrasiyalarda belə silanol qrupları arasında kondensləşmə baş verə bilər və nəticədə Si—O—Si rabitələri əmələ gəlir.[3][2] Bu səbəbdən metasilikat turşusu çox vaxt nəzəri, keçici və ya yalnız xüsusi eksperimental şəraitdə müşahidə edilə bilən növ kimi təqdim olunur.[1][2]

Alınması və müşahidəsi

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Silisium turşuları ümumiyyətlə natrium silikat kimi həll olan silikatların turşulaşdırılması ilə alınır. Lakin alınan sistemdə sadə turşu növləri sürətlə bir-biri ilə reaksiyaya girərək kolloid silis və ya silikogel əmələ gətirə bilər.[1][3] Metasilikat turşusuna uyğun gələn H2SiO3 molekulunun mövcudluğu adi məhlul kimyasında deyil, əsasən matris izolyasiyası və infraqırmızı spektroskopiya kimi xüsusi üsullarla araşdırılmışdır.[4][5]

Zhou və həmmüəlliflərin matris izolyasiyalı infraqırmızı tədqiqatında silisium dioksidin su ilə reaksiyası zamanı H2SiO3 molekuluna uyğun spektrlər əldə edilmişdir.[5] Bu cür nəticələr metasilikat turşusunun ən azı keçici molekulyar növ kimi mövcud ola bildiyini göstərir.[4][5]

Məhlul kimyası

[redaktə | vikimətni redaktə et]

Sulu mühitdə silisiumun kimyası əsasən pH, konsentrasiya və temperaturdan asılıdır.[1][2] Aşağı konsentrasiyalarda monomer silisium turşuları üstün olsa da, konsentrasiya artdıqca kondensləşmə və polimerləşmə sürətlənir.[3][2] Buna görə metasilikat turşusu təmiz monomer turşu kimi deyil, daha geniş silisium turşuları və silikatlar kimyasının tərkib hissəsi kimi öyrənilir.[1]

Metasilikat turşusunun formal konjuqə olunmuş əsası metasilikat ionudur. Metasilikatlar müxtəlif metal kationları ilə duzlar əmələ gətirir və tətbiqi baxımdan sərbəst turşudan daha yaxşı tanınır.[1] Xüsusilə natrium metasilikat kimya sənayesində, təmizləyici vasitələrdə və silikat materiallarında mühüm yer tutur.[1]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Iler, Ralph K. The Chemistry of Silica: Solubility, Polymerization, Colloid and Surface Properties, and Biochemistry of Silica. New York: Wiley. 1979. ISBN 9780471024040.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 Belton, David J.; Deschaume, Olivier; Perry, Carole C. "An overview of the fundamentals of the chemistry of silica with relevance to biosilicification and technological advances". The FEBS Journal. 279 (10). 2012: 1710–1720. doi:10.1111/j.1742-4658.2012.08531.x.
  3. 1 2 3 4 5 Bechtold, M. F. "Polymerization and Properties of Dilute Aqueous Silicic Acid from Cation Exchange". The Journal of Physical Chemistry. 59 (6). 1955: 532–541. doi:10.1021/j150528a013.
  4. 1 2 Withnall, Robert; Andrews, Lester. "Infrared Spectroscopic Evidence for Silicon-Oxygen Double Bonds: Silanone and the Silanoic and Silicic Acid Molecules". Journal of the American Chemical Society. 107 (8). 1985: 2567–2568. doi:10.1021/ja00294a070.
  5. 1 2 3 Zhou, Mingfei; Zhang, Lei; Lu, Hongjian; Shao, Limin; Chen, Min. "Reaction of silicon dioxide with water: a matrix isolation infrared and density functional theoretical study". Journal of Molecular Structure. 605 (2–3). 2002: 249–254. doi:10.1016/S0022-2860(01)00767-0.