Kovasav

A kovasav egy kémiai vegyület, egy szilanol. A kovasav az általános neve azoknak a vegyületeknek, amelyek szilíciumhoz kötött oxidokat és hidroxilcsoportokat tartalmaznak. Ennek a vegyületcsaládnak az általános képlete [SiO_x(OH)_4-2x]_n.^[1][2] Már azonosítottak néhány egyszerű kovasavat, de csak nagyon híg vizes oldatban, például a metakovasav (H₂SiO₃), az ortokovasav (H₄SiO₄), a dikovasav (H₂Si₂O₅) és a pirokovasav (H₆Si₂O₇). Szilárd halmazállapotban valószínűleg sűrű polimerekké állnak össze, komplex vegyületeket képeznek.

Kovasav
Metakovasav
IUPAC-név	Kovasav
Más nevek	Monokovasav Ortokovasav
Kémiai azonosítók
CAS-szám	10193-36-9
PubChem	14942
ChemSpider	14236
EINECS-szám	233-477-0
ChEBI	26675
SMILES O[Si](O)(O)O
InChI 1S/H4O4Si/c1-5(2,3)4/h1-4H
InChIKey	RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	H4O4Si
Moláris tömeg	96,11 g/mol
Savasság (pKa)	9,84, 13,2
Rokon vegyületek
Rokon vegyületek	Ortoszénsav
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Reakciói

A kovasav reakcióit nehéz szabályozni. Például a metakovasav részleges dehidratációjakor jellemzően elbomlik szilícium-dioxidra és vízre.

Sav-bázis reakciók

A többi szilanolhoz hasonlóan, a kovasav egy gyenge sav. Vizes oldatban protont ad le, így bázisokkal képes egyesülni. Sói a szilikátok.

Előállítása

A kovasavat Jöns Jakob Berzelius fedezte fel 1810 és 1836 között, amikor a szilícium vegyületeit tanulmányozta, habár ő nem tudta megkülönböztetni a szilícium-dioxidtól.

Hidratáció

A természetben előforduló kovasav úgy keletkezik, hogy a kvarc vizet vesz fel a levegőből, hidratálódik. Egyenlettel felírva a reakciót:

${\displaystyle \mathrm {SiO_{2}+2\ H_{2}O\rightarrow H_{4}SiO_{4}} }$

Laboratóriumi szintézise

Nátrium-szilikát vizes oldatához savat adva kovasav válik ki. A fő probléma a kovasav kémiai szintézisekben való használatakor, hogy vizet veszít, és szilikagél, a szilícium-dioxid egyik polimerje keletkezik.

Maga a reakció egy érdekes kísérlet, két folyadékot összeöntve egy szilárd anyag keletkezik.

Kovasav az óceánokban

Egy 2009-es felmérés eredménye: a kovasav a felső tengeri zónákban koncentrálódik.^[3]

A kovasav az óceán felületéhez közel alakul ki, hidratációs folyamattal. Idővel a mélyebb részekig is lesüllyed. A felhalmozódása természetesen is akadályozva van – bár emberi befolyás hatására ez az egyensúly felborulhat. Ez elsősorban azzal van szabályozva, hogy fokozatosan lebomlik szilícium-dioxidra és vízre. Az óceánokban főként ortokovasav (H₄SiO₄) formájában fordul elő szilícium, ennek biogeokémiai ciklusát az algákhoz tartozó kovamoszatok szabályozzák.^[4][5] Ezek a moszatok a kovasavat biogén szilícium-dioxiddá polimerizálják, majd ebből építik fel sejtfalaikat.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Silicic acid című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

1. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
2. R. K. Iler, The Chemistry of Silica, Wiley, New York, 1979.
3. http://www.nodc.noaa.gov/OC5/WOA09/pr_woa09.html
4. Siever, R. (1991). Silica in the oceans: biological-geological interplay. In: Schneider, S. H., Boston, P. H. (eds.), Scientists On Gaia, The MIT Press, Cambridge MA, USA, pp. 287-295.
5. Treguer, P., Nelson, D. M., Van Bennekom, A. J., DeMaster, D. J., Leynaert, A. and Queguiner, B. (1995). The silica balance in the world ocean: A reestimate. Science 268, 375-379.

• Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap