Silīcija dioksīds

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Silīcija dioksīds
SiO2 - Quarz - 2D.png SiO2 - Glas - 2D.png
Kvarca kristāliskā struktūra un kvarca stikla amorfā struktūra
DuneBlanche.jpg
Balto smilšu kāpa, sastāvoša galvenokārt no SiO2
Citi nosaukumi silīcija (IV) oksīds
silīcijskābes anhidrīds
CAS numurs 7631-86-9
Ķīmiskā formula SiO2
Molmasa 60,1 g/mol
Blīvums ~2600 kg/m3
Kušanas temperatūra 1650±75 °C
Viršanas temperatūra 2230 °C
Šķīdība ūdenī normālos apstākļos praktiski nešķīst,
bet pie 500 °C šķīdība sasniedz 0,25%[1]

Silīcija dioksīds (SiO2) normālos apstākļos ir cieta kristāliska viela. Tas ir silīcijskābes anhidrīds. Dabā parasti silīcija dioksīds ir sastopams kristāliskā formā, kā kvarcs. Paaugstinātās temperatūrās var veidoties arī citas kristāliskās formas (tridimīts). Amorfā forma (kvarca stikls) ir kinētiski stabila. Silīcija dioksīds pieder pie polimēru tipa savienojumiem ar koordinatīvo režģi (dažādos veidos savienojušies SiO4 tetraedri), tāpēc tam raksturīga liela ķīmiskā stabilitāte un augsta kušanas temperatūra.

Tīrs, monokristālisks vai stiklveida silīcija dioksīds ir cieta, caurspīdīga viela ar labām elektroizolācijas īpašībām.

Īpašības[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Silīcija dioksīds ir ķīmiski inerts un nereaģē ne ar tīru ūdeni, ne ar skābēm (izņemot fluorūdeņražskābi). Silīcija dioksīds var reaģēt ar sārmiem, veidojot silīcijskābes sāļus, taču parasti istabas temperatūrā šīs reakcijas ir ļoti lēnas. Silīcija dioksīds ir silīcija un visu silīcija savienojumu izejviela.

Plāna silīcija dioksīda kārtiņa veidojas uz silīcija virsmas. Paaugstinātā temperatūrā tā var kļūt biezāka.

SiO2 kristāliskās formas
Forma Kristālu tips Uzbūves īpatnības Piezīmes
α-kvarcs romboedrisks (trigonāls) struktūrā var izšķirt spirālveida ķēdes, tādēļ kvarca kristāliem piemīt optiskā aktivitāte α-kvarcs pie 573 °C pārvēršas par β-kvarcu
β-kvarcs heksagonāls līdzīgs α-kvarcam (tikai Si-O-Si saišu leņķi ir 155°), optiski aktīvs β-kvarcs pie 870 °C pārvēršas par β-tridimītu
α-tridimīts ortorombisks normālā spiedienā atrodas metastabilā stāvoklī
β-tridimīts heksagonāls līdzīgs α-tridimītam β-tridimīts pie 1470 °C pārvēršas par β-kristobalītu
α-kristobalīts tetragonāls normālā spiedienā atrodas metastabilā stāvoklī
β-kristobalīts kubisks līdzīgs α-kristobalītam kūst pie 1705 °C
keatīts tetragonāls Si5O10, Si4O14, Si8O16 cikli iegūts no amorfā SiO2 lielā spiedienā
koesīts monoklīns Si4O8 un Si8O16 cikli rodas lielā spiedienā (augstākā, nekā keatīts)
stišovīts tetragonāls rutilam līdzīga struktūra, kurā silīcija koordinācijas skaitlis ir 6 rodas, karsējot sevišķi lielā spiedienā pie 120 000 atm (augstākā, nekā koesīts) un ir pati blīvākā un inertākā SiO2 modifikācija (par 60% blīvāka nekā kvarcs)
melanoflogīts kubisks Si5O10, Si6O12 cikli atrasts klatrātu tipa struktūru (klatrazila) iekšienē[2]
šķiedrainais SiO2 ortorombisks ķēžveida struktūra, līdzīga SiS2, kurā SiO4 tetraedri saistīti ar virsotnēm
faujasīts kubisks ceolītiem līdzīga poraina struktūra

Atsauces[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. N.Ahmetovs. Neorganiskā ķīmija, Rīga, "Zvaigzne", 1978, 448. lpp.
  2. Rosemarie Szostak (1998). Molecular sieves: Principles of Synthesis and Identification. Springer. ISBN 0751404802.