Escreva a reação sol-gel para formação de fase vítrea baseada na sílica.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente escrever a reação sol-gel que forma uma fase vítrea baseada em sílica. Então, vamos trabalhar com a matéria de química dos materiais, focando no processo sol-gel. Precisamos entender como os pré-cursos de sílica reagem para formar o vidro.

Passo 2

Primeiro, o que é o processo sol-gel? É uma técnica usada para fabricar materiais sólidos a partir de soluções líquidas. No caso da sílica, usamos precursores como o tetraetilortossilicato (TEOS). Esse composto vai passar por reações de hidrólise e condensação.

Passo 3

Vamos falar da hidrólise. O TEOS reage com água para formar grupos hidroxila. Essa reação divide o precursor em silanóis, que são essenciais para formar a estrutura de sílica.
A equação da hidrólise é:
Si(OC2H5)4 + 4H2O Si(OH)4 + 4C2H5OH

Passo 4

Depois da hidrólise, ocorre a condensação. Os grupos silanóis reagem entre si para formar ligações Si-O-Si, liberando água ou álcool. Isso leva à formação de uma rede tridimensional de sílica, resultando na fase vítrea.
A equação da condensação pode ser representada como:
2Si(OH)4 Si2O5H2 + H2O

Resposta

A reação sol-gel para a formação de uma fase vítrea baseada em sílica é:
Si(OC2H5)4 + 4H2O Si2O5H2 + 4C2H5OH

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