Номер 174, страница 40 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

174. Какая из кислородсодержащих кислот не может быть получена взаимодействием соответствующего кислотного оксида с водой?

Большинство кислородсодержащих кислот (оксокислот) можно получить путем прямого взаимодействия соответствующего им кислотного оксида с водой. Кислотным оксидом, соответствующим кислоте, считается оксид, в котором центральный элемент имеет ту же степень окисления, что и в кислоте.

Примеры таких реакций:

• Серная кислота ($H_2SO_4$) получается при реакции оксида серы(VI) ($SO_3$) с водой: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$.
• Азотная кислота ($HNO_3$) получается при реакции оксида азота(V) ($N_2O_5$) с водой: $N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$.
• Угольная кислота ($H_2CO_3$) образуется при растворении оксида углерода(IV) ($CO_2$) в воде: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$.

Однако из этого правила есть важное исключение.

Решение

Кислотой, которую нельзя получить прямым взаимодействием ее оксида с водой, является кремниевая кислота ($H_2SiO_3$).

Соответствующий ей кислотный оксид — это оксид кремния(IV), или диоксид кремния ($SiO_2$). Это вещество широко известно как песок, кварц, и является основной составляющей стекла.

Диоксид кремния ($SiO_2$) имеет атомную кристаллическую решетку, в которой каждый атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода, а каждый атом кислорода — с двумя атомами кремния. Эта структура очень прочная, что обуславливает высокую температуру плавления и химическую инертность $SiO_2$. Из-за этой прочной структуры и неполярности связей $SiO_2$ не растворяется в воде и не реагирует с ней в обычных условиях. Реакция гидратации не протекает:

$SiO_2 + H_2O \nrightarrow H_2SiO_3$

Вместо прямого синтеза, кремниевую кислоту получают косвенными методами, например, действием сильных кислот на растворы ее солей (силикатов), таких как силикат натрия:

$Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3\downarrow + 2NaCl$

Кремниевая кислота представляет собой очень слабую, нерастворимую в воде кислоту, которая при получении выпадает в виде гелеобразного осадка. Её состав более точно описывается формулой $SiO_2 \cdot nH_2O$.

Ответ: кремниевая кислота ($H_2SiO_3$).