化学のなぜ?を集めました

二酸化ケイ酸SiO2とフッ化水素HFの反応は、なぜ水溶液と気体とでできるものが違うの?

水溶液中ではヘキサフルオロケイ酸H2SiF6の方が安定し、気体では四フッ化ケイ素SiF4の方が安定するから

photo by wikipedia

SiO2はHFと反応しますが、気体か水溶液(フッ化水素酸)かで生成物が異なります。

気体:SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

水溶液:SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O

水溶液中では水和によって安定できるため、電荷の偏りが強く電離しやすいヘキサフルオロケイ酸H2SiF6が生成されます。H2SiF6は強酸であり、水中で電離しています。

H2SiF6 → 2H+ + [SiF6]2-

水中でない場合にはSiF4の方が安定して存在できるんだね。

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