प्रतिक्रिया की दर क्यों?सिलिकॉनऔर सोडियम हाइड्रोक्साइड सिलिकॉन डाइऑक्साइड को पार कर सकता है, इसका विश्लेषण निम्नलिखित पहलुओं से किया जा सकता है:
रासायनिक बंधन ऊर्जा में अंतर
▪ सिलिकॉन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया: जब सिलिकॉन सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सिलिकॉन परमाणुओं के बीच Si-Si बॉन्ड ऊर्जा केवल 176kJ/mol होती है। प्रतिक्रिया के दौरान Si-Si बॉन्ड टूट जाता है, जिसे तोड़ना अपेक्षाकृत आसान होता है। गतिज दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाना आसान है।
▪ सिलिकॉन डाइऑक्साइड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया: सिलिकॉन डाइऑक्साइड में सिलिकॉन परमाणुओं और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच Si-O बॉन्ड ऊर्जा 460kJ/mol है, जो अपेक्षाकृत अधिक है। प्रतिक्रिया के दौरान Si-O बॉन्ड को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत कठिन होती है और प्रतिक्रिया दर धीमी होती है।
विभिन्न प्रतिक्रिया तंत्र
▪ सिलिकॉन सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है: सिलिकॉन पहले पानी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन और सिलिकिक एसिड उत्पन्न करके सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, फिर सिलिकिक एसिड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम सिलिकेट और पानी उत्पन्न करता है। इस प्रतिक्रिया के दौरान, सिलिकॉन और पानी के बीच की प्रतिक्रिया से गर्मी निकलती है, जो आणविक गति को बढ़ावा दे सकती है, जिससे प्रतिक्रिया के लिए बेहतर गतिज वातावरण बनता है और प्रतिक्रिया दर में तेजी आती है।
▪ सिलिकॉन डाइऑक्साइड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है: सिलिकॉन डाइऑक्साइड पहले पानी के साथ प्रतिक्रिया करके सिलिकिक एसिड उत्पन्न करता है, फिर सिलिकिक एसिड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम सिलिकेट उत्पन्न करता है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड और पानी के बीच प्रतिक्रिया बेहद धीमी है, और प्रतिक्रिया प्रक्रिया मूल रूप से गर्मी जारी नहीं करती है। गतिज दृष्टिकोण से, यह तीव्र प्रतिक्रिया के लिए अनुकूल नहीं है।
विभिन्न सामग्री संरचनाएं
▪ सिलिकॉन संरचना:सिलिकॉनइसमें एक निश्चित क्रिस्टल संरचना होती है, और परमाणुओं के बीच कुछ अंतराल और अपेक्षाकृत कमजोर अंतःक्रियाएं होती हैं, जिससे सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के लिए सिलिकॉन परमाणुओं के साथ संपर्क करना और प्रतिक्रिया करना आसान हो जाता है।
▪ संरचनासिलिकॉनडाइऑक्साइड:सिलिकॉनडाइऑक्साइड में एक स्थिर स्थानिक नेटवर्क संरचना होती है।सिलिकॉनपरमाणु और ऑक्सीजन परमाणु सहसंयोजक बंधों द्वारा कसकर बंधे होते हैं, जिससे एक कठोर और स्थिर क्रिस्टल संरचना बनती है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के लिए इसके अंदरूनी हिस्से में प्रवेश करना और सिलिकॉन परमाणुओं से पूरी तरह से संपर्क करना मुश्किल होता है, जिसके परिणामस्वरूप तीव्र प्रतिक्रिया में कठिनाई होती है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड कणों की सतह पर केवल सिलिकॉन परमाणु ही सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिससे प्रतिक्रिया दर सीमित हो जाती है।
परिस्थितियों का प्रभाव
▪ सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ सिलिकॉन की प्रतिक्रिया: गर्म करने की स्थिति में, सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ सिलिकॉन की प्रतिक्रिया दर काफी तेज हो जाएगी, और प्रतिक्रिया आम तौर पर उच्च तापमान पर सुचारू रूप से आगे बढ़ सकती है।
▪ सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया: कमरे के तापमान पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया बहुत धीमी होती है। आमतौर पर, उच्च तापमान और सांद्रित सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल जैसी कठोर परिस्थितियों में प्रतिक्रिया दर में सुधार होगा।
पोस्ट करने का समय: दिसम्बर-10-2024