¿Por qué el dióxido de silicio no reacciona con ácido o agua aunque reacciona con bases?

SiO2 es un óxido ácido, reacciona con bases y no reacciona con ácidos, pero el dióxido de silicio también es atacado por HF:

SiO2 + 6 HF → 2 H2O + H2SiF6

El dióxido de silicio no reacciona con el agua, debido a la dificultad de romper la estructura covalente gigante. Es insoluble en agua y solventes orgánicos. No hay atracciones posibles que puedan ocurrir entre las moléculas de solvente y los átomos de silicio u oxígeno que podrían superar los enlaces covalentes en la estructura gigante. Bajo condiciones de alta temperatura y presión, la sílice es hidrolizada por el agua para formar hidróxido de silicio, hidróxido de silicio (Si (OH) 4).

El SiO2 reacciona con una solución de hidróxido de sodio, pero si está caliente y concentrado. Neutralizará los óxidos metálicos básicos (por ejemplo, óxido de sodio, óxido de potasio, óxido de plomo (II), etc. formando silicatos y vidrios a medida que los enlaces Si-O-Si en la sílice se rompen sucesivamente).

El dióxido de silicio es un compuesto que es mucho más complejo que simplemente el SiO2. Hay varias formas de dióxido de silicio, que van desde arena hasta cuarzo. En la mayoría de las muestras de dióxido de silicio, la conectividad de los átomos es polimérica, con una estructura principal que es básicamente -Si-O-Si-O-Si-O Si-. Pero hay átomos de oxígeno adicionales conectados a esta columna vertebral, y la unidad de repetición puede tener uno, o incluso dos átomos de oxígeno unidos a cada silicio en esta columna vertebral. La relación de silicio a oxígeno (Si / O) es variable en las diferentes formas “alotrópicas”, ya sean silicatos puros u otros.

Entre estas formas se encuentran las subestructuras de la forma HO-Si (O2) -O-Si-etc. La presencia de grupos hidroxilo (-OH) dentro de la estructura polimérica es el origen de la reactividad del “dióxido de silicio” con las bases. La base extrae el hidrógeno de los grupos hidroxilo: por ejemplo HO-Si (O2) -Si (O2) -etc + NaOH => NaO-Si (O2) -Si (O2) -etc. + H2O. La sal de sodio del dióxido de silicio se identifica mediante la observación experimental de que reacciona con haluros orgánicos, uniendo un grupo orgánico donde estaba el átomo de sodio.

De esta manera, la superficie del vidrio se puede funcionalizar con grupos de bloqueo ultravioleta para anteojos u otros recubrimientos unidos para otras aplicaciones.

Reacciona con algunos ácidos, y ligeramente con agua, dependiendo de su forma cristalina. Pero actúa como un ácido, por lo que tiende a reaccionar más con bases:

Dióxido de silicio – Wikipedia