Охарактеризовать физические и химические свойства диоксида кремния, его отношение к воде, кислотам и щелочам.

Диоксид кремния SiO2 – бесцветное соединение, которое может существовать в кристаллической, аморфной и стеклообразной форме. В кристаллической форме SiO2 образует несколько модификаций, различающиеся особенностями взаимного расположения структурных единиц – кремнекислородных тетраэдров состава SiO4
Взаимные превращения кристаллических модификаций диоксида кремния сопровождается изменением объёма и плотности. Модификации SiO2: α - кварц (горный хрусталь) – бесцветное кристаллическое вещество с сильным двойным лучепреломлением, очень твёрдое и тугоплавкое вещество. Кристаллический кварц химически очень инертен. При обычных условиях он взаимодействует только с F2 и с водным раствором плавиковой кислоты:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O.
С водой SiO2(к) не взаимодействует, но аморфный при обычных условиях, а микрокристаллический – при температуре выше 150 0С и высоком давлении – очень медленно растворяется в воде с образованием ортокремниевой кислоты:
SiO2 + 2Н2О- H4SiO4.
В растворах щелочей растворение SiO2 происходит гораздо быстрее, чем в воде, и тем быстрее, чем выше концентрация гидроксид-иона ОН– и выше температура:
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O.
Обычно же кремнекислые соли получают сплавлением диоксида кремния со щелочами или карбонатами:
SiO2 + Na2CO3 - Na2SiO3 + CO2↑.
При прокаливании SiO2 с углем в электрической печи до 2000 0С образуется карбид кремния (карборунд):
SiO2 + 3С - SiC + 2CO↑.