Un verre d'eau

Le verre liquide est une solution concentrée de métasilicate de sodium Na2SiO3 (le sel de potassium est également utilisé). Il est fabriqué en dissolvant de la silice (comme du sable) dans une solution d'hydroxyde de sodium : 

Un verre d'eau en fait, il s'agit d'un mélange de sels de divers acides siliciques avec différents degrés de polymérisation. Il est utilisé comme imprégnation (par exemple, pour protéger les murs de l'humidité, comme protection contre le feu), un composant de mastics et de mastics, pour la production de matériaux en silicone, ainsi qu'un additif alimentaire pour empêcher l'agglutination (E 550). Le verre liquide disponible dans le commerce peut être utilisé pour plusieurs expériences spectaculaires (car il s'agit d'un liquide sirupeux épais, il s'utilise dilué 1:1 avec de l'eau).

Dans la première expérience, on précipitera un mélange d'acides siliciques. Pour le test, nous utiliserons les solutions suivantes : verre liquide et chlorure d'ammonium NH.₄Cl et papier indicateur pour vérifier la réaction (photo 1).

Chimie - partie de verre liquide 1 - MT

Le verre liquide sous forme de sel d'un acide faible et d'une base forte dans une solution aqueuse est largement hydrolysé et alcalin (photo 2). Verser la solution de chlorure d'ammonium (photo 3) dans le bécher avec la solution de verre soluble et agiter le contenu (photo 4). Après un certain temps, une masse gélatineuse se forme (photo 5), qui est un mélange d'acides siliciques :

(de la part de SiO₂?₂SUR ? des acides siliciques plus ou moins hydratés se forment).

Le mécanisme de réaction du bécher représenté par l'équation récapitulative ci-dessus est le suivant :

a) le métasilicate de sodium en solution se dissocie et subit une hydrolyse :

b) les ions ammonium réagissent avec les ions hydroxyde :

Comme les ions hydroxyle sont consommés dans la réaction b), l'équilibre de la réaction a) se déplace vers la droite et, par conséquent, les acides siliciques précipitent.

Dans la deuxième expérience, nous cultivons des "plantes chimiques". Les solutions suivantes seront nécessaires pour l'expérience : verre liquide et sels métalliques ? fer (III), fer (II), cuivre (II), calcium, étain (II), chrome (III), manganèse (II).

Chimie - partie de verre liquide 2 - MT

Commençons l'expérience en introduisant plusieurs cristaux de sel de chlorure de fer (III) FeCl dans un tube à essai.₃ et une solution de verre liquide (photo 6). Au bout d'un moment, les plantes brunes? (photo 7, 8, 9), à partir de métasilicate de fer (III) insoluble :

De plus, les sels d'autres métaux vous permettent d'obtenir des résultats efficaces :

• cuivre(II)? photos 10
• chrome(III)? photos 11
• fer(II)? photos 12
• calcium? photos 13
• manganèse(II)? photos 14
• étain(II) ? photos 15

Le mécanisme des processus en cours est basé sur le phénomène d'osmose, c'est-à-dire la pénétration de petites particules à travers les pores des membranes semi-perméables. Des dépôts de silicates métalliques insolubles se forment en fine couche à la surface du sel introduit dans l'éprouvette. Les molécules d'eau pénètrent dans les pores de la membrane résultante, provoquant la dissolution du sel métallique en dessous. La solution résultante pousse le film jusqu'à ce qu'il éclate. Après avoir versé la solution de sel métallique, le précipité de silicate se re-précipite-t-il ? le cycle se répète et l'usine chimique ? augmente.

En plaçant un mélange de cristaux de sel de divers métaux dans un récipient et en l'arrosant avec une solution de verre liquide, pouvons-nous faire pousser tout un « jardin chimique » ? (photos 16, 17, 18).

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