Segelas air

Kaca cecair ialah larutan pekat natrium metasilikat Na2SiO3 (garam kalium juga digunakan). Ia dibuat dengan melarutkan silika (seperti pasir) dalam larutan natrium hidroksida: 

Segelas air sebenarnya, ia adalah campuran garam pelbagai asid silisik dengan darjah pempolimeran yang berbeza. Ia digunakan sebagai impregnasi (contohnya, untuk melindungi dinding daripada kelembapan, sebagai perlindungan kebakaran), komponen dempul dan pengedap, untuk pengeluaran bahan silikon, serta bahan tambahan makanan untuk mengelakkan kerak (E 550). Kaca cecair yang tersedia secara komersial boleh digunakan untuk beberapa eksperimen yang menakjubkan (kerana ia adalah cecair sirap yang tebal, ia digunakan dengan mencairkannya dengan air dalam nisbah 1:1).

Dalam eksperimen pertama, kita akan mendakan campuran asid silisik. Untuk ujian, kami akan menggunakan penyelesaian berikut: kaca cecair dan ammonium klorida NH.₄Cl dan kertas penunjuk untuk memeriksa tindak balas (foto 1).

Kimia - sebahagian daripada kaca cecair 1 - MT

Gelas cecair sebagai garam asid lemah dan bes kuat dalam larutan akueus sebahagian besarnya terhidrolisis dan bersifat alkali (foto 2). Tuangkan larutan ammonium klorida (foto 3) ke dalam bikar dengan larutan kaca air dan kacau kandungannya (foto 4). Selepas beberapa lama, jisim gelatin terbentuk (foto 5), yang merupakan campuran asid silisik:

(sebenarnya SiO₂нГн₂TENTANG ? asid silisik dengan pelbagai darjah penghidratan terbentuk).

Mekanisme tindak balas bikar yang diwakili oleh persamaan ringkasan di atas adalah seperti berikut:

a) natrium metasilikat dalam larutan terdisosiasi dan mengalami hidrolisis:

b) ion ammonium bertindak balas dengan ion hidroksida:

Apabila ion hidroksil digunakan dalam tindak balas b), keseimbangan tindak balas a) beralih ke kanan dan, akibatnya, asid silisik memendakan.

Dalam percubaan kedua, kami menanam "tumbuhan kimia". Penyelesaian berikut akan diperlukan untuk eksperimen: kaca cecair dan garam logam? besi (III), besi (II), kuprum (II), kalsium, timah (II), kromium (III), mangan (II).

Kimia - sebahagian daripada kaca cecair 2 - MT

Mari kita mulakan eksperimen dengan memasukkan beberapa hablur garam besi klorida (III) FeCl ke dalam tabung uji.₃ dan larutan kaca cecair (foto 6). Selepas beberapa ketika, coklat?tumbuhan? (foto 7, 8, 9), daripada besi tidak larut (III) metasilikat:

Juga, garam logam lain membolehkan anda mendapatkan hasil yang berkesan:

• kuprum(II)? foto 10
• kromium(III)? foto 11
• besi(II)? foto 12
• kalsium? foto 13
• mangan(II)? foto 14
• timah(II)? foto 15

Mekanisme proses yang berterusan adalah berdasarkan fenomena osmosis, iaitu, penembusan zarah-zarah kecil melalui liang-liang membran separa telap. Mendapan silikat logam tidak larut terbentuk sebagai lapisan nipis pada permukaan garam yang dimasukkan ke dalam tabung uji. Molekul air menembusi ke dalam liang membran yang terhasil, menyebabkan garam logam di bawahnya larut. Penyelesaian yang terhasil menolak filem sehingga ia pecah. Selepas menuang larutan garam logam, adakah mendakan silikat itu memendakan semula? kitaran berulang dan loji kimia? bertambah.

Dengan meletakkan campuran kristal garam pelbagai logam dalam satu bekas dan menyiramnya dengan larutan kaca cecair, bolehkah kita menanam keseluruhan "taman kimia"? (foto 16, 17, 18).

Gambar