- Відноситься до групи кислотних оксидів.
- При нагріванні взаємодіє з основними оксидами і лугами.
- Реагує з плавиковою кислотою.
- SiO2 відноситься до групи стеклообразующих оксидів, тобто схильний до утворення переохолодженого розплаву - скла.
- Один з кращих діелектриків (електричний струм не проводить, якщо не має домішок і не нагрівається).
Найпоширеніша з них на поверхні землі - α-кварц - кристалізується в тригональной сингонії. При нормальних умовах діоксид кремнію найчастіше знаходиться в поліморфної модифікації α-кварцу, яка при температурі вище +573 ° C оборотно переходить в β-кварц. При подальшому підвищенні температури кварц переходить в тридимит і кристобалит. Ці поліморфні модифікації стійкі при високих температурах і низьких тисках.
У природі також зустрічаються форми - опал. халцедон. кварцін, Лютеція, аутігенний кварц, які відносяться до групи кремнезему. Опал (SiO2 * nH2 O) в шлифе безбарвний, изотропен. має негативний рельєф, відкладається в морських водоймах, входить до складу багатьох кременистих порід. Халцедон, кварцін, Лютеція - SiO2 - представляють собою скритокрісталліческіе різновиди кварцу. Утворюють волокнисті агрегати, розетки, сфероліти, безбарвні, блакитні, жовтуваті. Відрізняються між собою деякими властивостями - у халцедону і кварціна - пряме згасання, у лютеціта - косе, у халцедону - негативне подовження.
При високій температурі і тиску діоксид кремнію спочатку перетворюється в коесит (який в 1953 році був синтезований американським хіміком лорінгіт Коесит), а потім в стишовит (який в 1961 році був синтезований С. М. Стішова. А в 1962 році був виявлений в метеоритний кратер ) [джерело не вказано 2149 днів]. Згідно з деякими дослідженнями, стишовит складає значну частину мантії. так що питання про те, який різновид SiO2 найбільш поширена на Землі, поки не має однозначної відповіді.
Також має аморфну модифікацію - кварцове скло.
Діоксид кремнію SiO2 - кислотний оксид, що не реагує з водою.
Хімічно стійкий до дії кислот, але реагує з газоподібним фтороводень:
S i O 2 + 4 H F → S i F 4 + 2 H 2 O + 4HF \ rightarrow SiF_ + 2H_O >>>
S i O 2 + 6 H F → H 2 [S i F 6] + 2 H 2 O + 6HF \ rightarrow H_ [SiF _] + 2H_O >>>
Ці дві реакції широко використовують для травлення скла.
При сплаві SiO2 з лугами та основними оксидами, а також з карбонатами активних металів утворюються силікати - солі не мають постійного складу дуже слабких, нерозчинних у воді кремнієвих кислот загальної формули xH2 O · ySiO2 (досить часто в літературі згадуються НЕ кремнієві кислоти, а кремнієва кислота , хоча фактично мова при цьому йде про одне й те ж речовині).
S i O 2 + 4 N a O H → N a 4 S i O 4 + 2 H 2 O + 4NaOH \ rightarrow Na_SiO_ + 2H_O >>>
S i O 2 + C a O → C a S i O 3 + CaO \ rightarrow CaSiO _ >>>
або змішаний силікат кальцію і натрію:
N a 2 C O 3 + C a C O 3 + 6 S i O 2 → N a 2 C a S i 6 O 14 + 2 C O 2 CO_ + CaCO_ + 6SiO_ \ rightarrow Na_CaSi_O_ + 2CO _ >>>
Більшість силікатів не має постійного складу. З усіх силікатів розчинні у воді тільки силікати натрію і калію. Розчини цих силікатів у воді називають рідким склом. Через гідролізу ці розчини характеризуються сильно лужної середовищем. Для гідролізовані силікатів характерно освіта не справжніх, а колоїдних розчинів. При підкисленні розчинів силікатів натрію або калію випадає драглистий білий осад гідратованих кремнієвих кислот.
Головним структурним елементом як твердого діоксиду кремнію, так і всіх силікатів, виступає група [SiO4 / 2], в якій атом кремнію Si оточений тетраедром з чотирьох атомів кисню О. При цьому кожен атом кисню з'єднаний з двома атомами кремнію. Фрагменти [SiO4 / 2] можуть бути пов'язані між собою по-різному. Серед силікатів за характером зв'язку в них фрагментів [SiO4 / 2] виділяють острівні, ланцюгові, стрічкові, шаруваті, каркасні та інші.
Синтетичний діоксид кремнію отримують нагріванням кремнію до температури + 400 ... + 500 ° C в атмосфері кисню. при цьому кремній окислюється до діоксиду SiO2. А також термічним оксидуванням при високих температурах.
У лабораторних умовах синтетичний діоксид кремнію може бути отриманий дією кислот, навіть слабкою оцтової. на розчинні силікати. наприклад:
N a 2 S i O 3 + 2 C H 3 C O O H → 2 C H 3 C O O N a + H 2 S i O 3 ↓ SiO_ + 2CH_COOH \ rightarrow 2CH_COONa + H_SiO_ \ downarrow >>>
кремнієва кислота відразу розпадається на воду і SiO2. випадає в осад.
Натуральний діоксид кремнію у вигляді піску використовується там, де не потрібна висока чистота матеріалу.