Kieselsuur

chemiese verbinding

Die naam kieselsuur word vir die chemiese verbinding H4SiO4 (ortokieselsuur, die 'regtige' kieselsuur) gebruik, maar ook vir andere vorme soos metakieselsuur H2SiO3 wat maklik daaruit ontstaan.

OrtokieselsuurWysig

 
Die ortokieselsuurmolekuul

Ortokieselsuur kan in lae konsentrasies in natuurlike water voorkom deur 'n reaksie van 'n suur, soos opgeloste koolstofdioksied met 'n aluminiumsilikaat soos veldspaat:[1]

 

Ortokieselsuur is 'n swakke suur. Die waarde vir pK = 9.46 vir die eerste dissosiasie:

 

Dit word ook dikwels geskryf as

 

In oseane kom kieselsuur as ortokieselsuur voor en word deur diatome en glassponse gebruik vir die opbou van hulle skelette.

Soute, gebaseer op hierdie suur word ortosilikate genoem. Talle minerale is (onoplosbare) ortosilikate.

Pirokieselsuur en metakieselsuurWysig

 
Pirokieselsuur

In oplossings met hogere konsentrasies kan polimerisasie optree. Die eerste stap lei tot die vorming van die dimeer pirokieselsuur:

 
 

Verdere polimerisasie lei tot

 

Hierdie polimeer benader die stoigiometrie   en word metakieselsuur genoem.

'n Bekende sout van metakieselsuur is natriummetasilikaat of waterglas.

Sols en jelsWysig

 
Metakieselsuurjel gemaak uit waterglas en asynsuur

Die polimerisasieproses is 'n eliminasie van water (dehidratasie):

 

Hiedie proses kan egter ook tot ringvorming lei, soos die tetrasiklo-vorm van metakieselsuur:

 

Daarom lei die polimerisasie nie tot 'n lineêre keten nie, maar tot die vorming van onreëlmatige aggregate met 'n SiO2-skelet van tetrafunksionele dubbelvertakte SiO4-eenhede wat -OH groepe bevat. 'n Aggregaat met 100 SiO2-eenhede is ca. 2 nm groot. Kolloïedale suspensies van hierdie aggregate word "silikasols" genoem.

Verdere polimerisasie en uitstoot van water lei tot die vorming van "silikajels"[2]

VerwysingsWysig

  1. Willy J. Masschelein Unit Processes in Drinking Water Treatment, 1992, ISBN 0-8247-8678-5
  2. Egon Wiberg, Nils Wiberg Inorganic chemistry, 2001, 0-12-352651-5