Silice

Índice
•• •• •• •• •• •• Estructura Propiedades Estado vítreo Vidrio Fabricación de vidrio Aplicaciones

Sílice

Jorge Ramírez

Química Industrial 2003/2004

Jorge Ramírez Química Industrial2003/2004

Sílice 2

Estructura
•• Fórmula estequiométrica
–– SiO2 –– El átomo de Si no puede establecer dobles enlaces con O

•• Estructuralmente
–– Si4+ en el centro de un tetraedroregular –– cuatro O2- en los vértices del mismo.
O divalente,

–– cadenas O-Si-O-Si-O-Si, reticuladas –– Cada átomo de Si coordina con 4 de O
•• tetraedros unidos por sus vértices
••Es raro que 2tetraedros compartan una arista ••Jamás comparten una cara Jorge Ramírez Química Industrial 2003/2004 Jorge Ramírez Química Industrial 2003/2004

Sílice 3

Sílice 4

•• Tres formas cristalinas en lanaturaleza
–– Diferente organización de los tetraedros
cuarzo tridimita cristobalita

Transformación martensítica

Cuarzo

573 ºC

50 15

Cuarzo 870 ºC

ºC

–– El cuarzo es la formamás estable
•• Sedimentos, arena y rocas arenosas

Tridimita

117 ºC

Tridimita 1470 ºC

1600 ºC
ºC 17 00

Sílice fundida

–– Los tetraedros permanecen rígidos
Jorge Ramírez QuímicaIndustrial 2003/2004 Sílice 5

Cristobalita

230 ºC 260 ºC

Cristobalita

Jorge Ramírez Química Industrial 2003/2004

Sílice 6

Propiedades
•• Fuerte red tridimensional de enlaces covalentes–– Alta dureza (7 grados escala de Mohs) –– Rígido –– Punto de solubilidad alto (cristobalita, 2000 K)

•• La sílice está equilibrada eléctricamente
–– Excepto en
•• Superficies exteriores y huecosinteriores (imperfecciones de red cristalina) •• Átomos de O con carga negativa

•• A temperatura ambiente, mucha resistencia química
–– Los ácidos comunes no atacan la sílice

•• •• •• ••Aislante (industria electrónica) Piezoeléctrico Poco soluble Incoloro
Sílice 7 Jorge Ramírez Química Industrial 2003/2004 Sílice 8

Jorge Ramírez Química Industrial 2003/2004

•• Impurezas
––...