O dióxido de silício (SiO2), mais conhecido como sílica, não se dissolve na água devido a alguns fatores -chave:
1. Vínculos fortes de Si-O: Os vínculos entre silício e oxigênio no SiO2 são incrivelmente fortes, exigindo uma quantidade significativa de energia para quebrar. As moléculas de água, com suas ligações de hidrogênio relativamente fracas, simplesmente não têm energia suficiente para atrapalhar essas ligações fortes.
2. Incompatibilidade da polaridade: A água é uma molécula polar, o que significa que tem uma extremidade positiva e negativa. O SiO2, por outro lado, é uma molécula altamente não polar. A falta de polaridade entre a água e o SiO2 os impede de formar interações favoráveis e dissolução.
3. Formação de uma estrutura estável de treliça: O dióxido de silício forma uma estrutura de rede tridimensional rígida com fortes ligações covalentes. Essa estrutura é extremamente estável e resiste à interrupção por moléculas de água.
4. Produto de baixa solubilidade: O produto de solubilidade do SiO2 na água é extremamente baixo, o que significa que apenas uma pequena quantidade de SiO2 pode se dissolver sob condições padrão.
5. A formação de uma camada hidratada: Embora o SiO2 não se dissolva, ele pode formar uma fina camada de sílica hidratada em sua superfície quando exposta à água. Essa camada atua como uma barreira, impedindo ainda mais a dissolução a granel do sólido.
Exceções: Embora o SiO2 seja geralmente considerado insolúvel em água, existem algumas exceções:
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High pH: Em condições altamente alcalinas (alto pH), o SiO2 pode se dissolver em maior medida, formando íons de silicato solúvel. É por isso que alguns tipos de vidro podem ser gravados por bases fortes.
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ácido hidrofluórico: O SiO2 reage com o ácido hidrofluórico (HF) para formar tetrafluoreto de silício (SIF4), que é um gás. Esta reação é usada para gravar vidro.
em resumo: Os vínculos fortes do dióxido de silício, a falta de polaridade, a estrutura estável da treliça, o produto de baixa solubilidade e a formação de uma camada hidratada contribuem para sua insolubilidade na água.
