H2SiO3 - что это за кислота?

H₂SiO₃ в школьной и вузовской неорганике обычно записывают как кремниевая кислота, точнее — метакремниевая кислота.

Разберёмся по пунктам.

1. К какому классу относится?

H₂SiO₃ — это:

• Неорганическая кислота

• Кислородсодержащая

• Двухосновная (2 атома водорода, способных к замещению на металл)

• Содержит кремний в степени окисления +4

То есть по сути это кислота типа H₂EО₃, как H₂CO₃ (угольная), но для элемента Si.

2. Название

Правильнее всего говорить так:

• Метакремниевая кислота — систематическое название

• В учебной литературе часто просто пишут кремниевая кислота и имеют в виду именно H₂SiO₃

Исторически и по современным представлениям структура кремниевых кислот сложнее (там целые поли- и ортокислоты, типа H₄SiO₄), но в учебных задачах формулу H₂SiO₃ принимают как условную.

3. Основность и сила кислоты

• Основность: 2 (двухосновная), потому что два атома водорода могут отщепляться как H⁺

• Сила: очень слабая кислота

  • Она слабее, чем, например, угольная кислота

  • В водном растворе сильно диссоциирует лишь первая ступень, вторая — ещё слабее

Схематично диссоциацию записывают так:

1. Первая ступень:

   H₂SiO₃ ⇌ H⁺ + HSiO₃⁻

2. Вторая ступень:

   HSiO₃⁻ ⇌ H⁺ + SiO₃²⁻

4. Реальное существование

Формула H₂SiO₃ — сильно упрощённая модель. В реальности:

• «Чистую» метакремневую кислоту в виде отдельного стабильного вещества получить очень сложно

• В растворе образуются коллоидные, полимерные формы кремниевой кислоты

• При обезвоживании она даёт SiO₂·nH₂O (гидратированный диоксид кремния), а дальше — обычный SiO₂ (кремнезём)

То есть H₂SiO₃ — это удобная, но идеализированная формула для описания химических свойств кремниевых соединений.

5. Соли: силикаты и метасиликаты

От H₂SiO₃ образуются соли — метасиликаты:

• Если заменить оба H на металл, получим соль вида Me₂SiO₃ (для одновалентного металла)
  Например:

  • Na₂SiO₃ — метасиликат натрия

• Если один H заменить на металл, а второй оставить, получится кислая соль:

  • NaHSiO₃ — гидрометасиликат натрия

В школьной химии их часто называют просто силикаты (хотя строго говоря, есть разные виды: орто-, мета-, пиро- и т.д.).

6. Химические свойства (в общих чертах)

1. Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации)
   Например, с щёлочью:

   H₂SiO₃ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + 2H₂O

2. Получение из силикатов сильными кислотами
   Например, из силиката натрия и соляной кислоты:

   Na₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃↓ + 2NaCl

   При этом H₂SiO₃ выпадает в виде студенистой осадки — кремниевой кислоты (геля), который легко теряет воду и переходит в аморфный SiO₂·nH₂O.

Краткий ответ

H₂SiO₃ — это метакремниевая кислота, очень слабая двухосновная кислородсодержащая неорганическая кислота кремния. В реальности существует только в виде сильно гидратированных и полимерных форм, а в учебной химии используется как условная формула для описания кремниевой кислоты и её солей (силикатов/метасиликатов).