Un vaso de auga

O vidro líquido é unha solución concentrada de metasilicato de sodio Na2SiO3 (tamén se usa sal de potasio). Faise disolvendo sílice (como a area) nunha solución de hidróxido de sodio: 

Un vaso de auga de feito, é unha mestura de sales de varios ácidos silícicos con diferentes graos de polimerización. Utilízase como impregnación (por exemplo, para protexer as paredes da humidade, como protección contra incendios), un compoñente de recheos e selantes, para a produción de materiais de silicona, así como un aditivo alimentario para evitar o aglomerado (E 550). O vidro líquido dispoñible no comercio pódese utilizar para varios experimentos espectaculares (xa que é un líquido espeso e almibarado, úsase diluíndoo con auga nunha proporción de 1:1).

No primeiro experimento, precipitaremos unha mestura de ácidos silícicos. Para a proba empregaremos as seguintes solucións: vidro líquido e cloruro de amonio NH.₄Cl e papel indicador para comprobar a reacción (foto 1).

Química – parte do vidro líquido 1 – MT

O vidro líquido como sal dun ácido débil e unha base forte nunha solución acuosa está en gran parte hidrolizado e é alcalino (foto 2). Verter a solución de cloruro de amonio (foto 3) no vaso coa solución de vidro de auga e remover o contido (foto 4). Despois dun tempo, fórmase unha masa xelatinosa (foto 5), que é unha mestura de ácidos silícicos:

(en realidade SiO₂?nGn₂O? fórmanse ácidos silícicos con distintos graos de hidratación).

O mecanismo de reacción do vaso representado pola ecuación resumida anterior é o seguinte:

a) O metasilicato de sodio en solución disociase e sofre hidrólise:

b) Os ións amonio reaccionan cos ións hidróxido:

A medida que se consumen ións hidroxilo na reacción b), o equilibrio da reacción a) desprázase cara á dereita e, como resultado, precipitan ácidos silícicos.

No segundo experimento, cultivamos "plantas químicas". Para o experimento serán necesarias as seguintes solucións: vidro líquido e sales metálicas? ferro (III), ferro (II), cobre (II), calcio, estaño (II), cromo (III), manganeso (II).

Química – parte do vidro líquido 2 – MT

Comezamos o experimento introducindo nun tubo de ensaio varios cristais de sal de cloruro de ferro (III) FeCl.₃ e unha solución de vidro líquido (foto 6). Despois dun tempo, marrón?plantas? (foto 7, 8, 9), de metasilicato de ferro insoluble (III):

Ademais, as sales doutros metais permítenche obter resultados eficaces:

• cobre (II)? foto 10
• cromo (III) foto 11
• ferro (II)? foto 12
• calcio? foto 13
• manganeso (II)? foto 14
• chumbo (II)? foto 15

O mecanismo dos procesos en curso baséase no fenómeno da ósmose, é dicir, a penetración de pequenas partículas a través dos poros das membranas semipermeables. Os depósitos de silicatos metálicos insolubles fórmanse como unha fina capa na superficie do sal introducido no tubo de ensaio. As moléculas de auga penetran nos poros da membrana resultante, facendo que o sal metálico debaixo se disolve. A solución resultante empurra a película ata que estoupa. Despois de verter a solución de sal metálica, o precipitado de silicato volve precipitarse? o ciclo repítese e a planta química? aumenta.

Colocando unha mestura de cristais de sal de varios metais nun recipiente e regándoa cunha solución de vidro líquido, podemos cultivar todo un "xardín químico"? (foto 16, 17, 18).

Zdjęcia