碳酸鈉溶液呈鹼性,二氧化矽是酸性氧化物,為什麼在溶液當中二者不可以反應?而在高溫條件下就可以反應

時間 2021-06-03 17:12:59

1樓:乙隻小苯環w

高中化學應該教過乙個叫做「活化能」的概念。

二氧化矽和熔融的碳酸鈉發生反應,室溫下的碳酸鈉溶液「勁兒不夠」,而純的碳酸鈉在這個溫度下是晶體,它裡面的離子跟二氧化矽一樣,被化學鍵牢牢地鎖住了,鎖住了也就沒辦法發生反應了。

但是,熔融狀態下就不一樣了。加熱給碳酸鈉和二氧化矽都注入了能量,也就是讓這兩個物質都越過了活化能的能壘。在這種情況下,他倆就可以發生反應了

2樓:Studio TBsoft

用中學化學的知識可以這樣解釋:水溶液中碳酸的酸性強於矽酸,根據「弱酸不能制強酸」的原則,無論是矽酸(H2SiO3)或者二氧化矽(SiO2)都不能與碳酸鈉溶液反應制得碳酸(H2CO3或者H2O + CO2)。

但在高溫條件下,SiO2沸點極高(無揮發性),而CO2很容易逸出(相當於碳酸有揮發性),根據「不揮發性(高沸點)酸制揮發性(低沸點)酸」的原則,碳酸鈉與二氧化矽在高溫熔融條件下的反應,相當於廣義的「高沸點酸制低沸點酸」,只不過這裡的「酸」在高溫熔融的條件下(無水)以酸性氧化物,或者說酸酐的形式出現:

Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑

SiO2沸點極高這一特點,不僅可以在高溫下制得CO2等酸性氧化物(酸酐),甚至可以制得更強酸的酸酐,例如H3PO4的酸性比H2CO3還要強得多,但工業冶煉黃磷(P4或者簡寫成P)就是利用SiO2從磷礦石中製得低沸點的P2O5(準確說是P4O10),P2O5再被碳還原,中學化學階段可以將反應分步寫作:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 = 3CaSiO3 + P2O5↑

P2O5 + 5C = 2P + 5CO

如果準確一些,可以寫作:

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 = 6CaSiO3 + P4O10↑

P4O10 + 10C = P4 + 10CO

第一步反應的進行需要很高的溫度,因此工業冶煉黃磷需要1400攝氏度以上的高溫。

3樓:格格巫

首先糾正二氧化矽是酸性氧化物!

二氧化矽和碳酸鈉在溶液中不反應的原因從兩點解釋,其一是根據強酸致弱酸的反應規律,碳酸的酸性大於矽酸,所以不能弱致強,故不反應!其二是二氧化矽是難溶於水的氧化物,所以難以發生離子反應!

在高溫條件下可以反應是因為高溫條件下生成二氧化碳氣體可以溢位體系,促使反應正向發生。

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