Условие задачи
Напишите уравнения реакций
Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3
Решение
Дисциплина данной задачи – химия, а именно неорганическая химия (реакции, протекающие с участием соединений кремния). Ниже представлено подробное решение с пояснениями.
1. Превращение Si в SiO₂
При горении (окислении) кремния в кислороде возникает диоксид кремния. Реакция выглядит так:
Si + O₂ → SiO₂
Проверим баланс элементов:
• Si: слева 1, справа 1.
• O: слева 2 (в O₂), справа 2 (в SiO₂).
Таким образом, уравнение сбалансировано.
2. Превращение SiO₂ в Na₂SiO₃
Диоксид кремния реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием силиката натрия и воды. Реакция записывается следующим образом:
SiO₂ + 2 NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O
Проверим баланс:
• Si: слева 1 (в SiO₂), справа 1 (в Na₂SiO₃).
• Na: слева 2 (2 NaOH), справа 2 (в Na₂SiO₃).
• O: слева 2 (SiO₂) + 2 (2 NaOH) = 4, справа 3 (Na₂SiO₃) + 1 (H₂O) = 4.
• H: слева 2 (2 NaOH), справа 2 (H₂O).
Уравнение корректно сбалансировано.
3. Превращение Na₂SiO₃ в H₂SiO₃
Для получения гидросиликата (кремниистой кислоты) из силиката натрия применяется реакция с кислотой (например, соляной кислотой – HCl). Уравнение реакции выглядит так:
Na₂SiO₃ + 2 HCl → H₂SiO₃ + 2 NaCl
Проверка баланса:
• Na: слева 2, справа 2 (в 2 NaCl).
• Si: слева 1, справа 1 (в H₂SiO₃).
• Cl: слева 2 (в 2 HCl), справа 2 (в 2 NaCl).
• H: слева 2 (в 2 HCl), справа 2 (в H₂SiO₃).
• O: слева 3 (в Na₂SiO₃), справа 3 (в H₂SiO₃).
Уравнение также сбалансировано.
Таким образом, перечисленные реакции по переводу Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ записываются следующими уравнениями:
1) Si + O₂ → SiO₂
2) SiO₂ + 2 NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O
3) Na₂SiO₃ + 2 HCl → H₂SiO₃ + 2 NaCl