Cur celeritas reactionissiliciumet natrii hydroxidum silicii dioxidum superare potest, ex sequentibus aspectibus analizari potest:
Differentia in energia vinculi chemici
▪ Reactio silicii et hydroxidi natrii: Cum silicium cum hydroxido natrii reagit, energia vinculi Si-Si inter atomos silicii tantum 176kJ/mol est. Vinculum Si-Si per reactionem rumpitur, quae relative facilius rumpitur. Ex prospectu cinetico, reactio facilius procedit.
▪ Reactio dioxidi silicii et hydroxidi natrii: Energia vinculi Si-O inter atomos silicii et atomos oxygenii in dioxido silicii est 460kJ/mol, quod est relative altum. Maior energia requiritur ad vinculum Si-O rumpendum durante reactione, ita reactio relative difficilis est ad perficiendum et celeritas reactionis tarda est.
Mechanismi reactionis diversi
▪ Silicium cum natrii hydroxido reagit: Silicium primum cum natrii hydroxido reagit cum aqua reagendo ad hydrogenium et acidum silicicum generandum, deinde acidum silicicum cum natrii hydroxido reagit ad natrii silicatum et aquam generanda. Per hanc reactionem, reactio inter silicium et aquam calorem emittit, qui motum molecularium promovere potest, ita meliorem ambitum cineticum reactionis creans et celeritatem reactionis accelerans.
▪ Dioxidum silicii cum natrii hydroxido reagit: Dioxidum silicii primum cum natrii hydroxido reagit cum aqua reagendo ad acidum silicicum generandum, deinde acidum silicicum cum natrii hydroxido reagit ad silicatum natrii generandum. Reactio inter dioxidum silicii et aquam est lenta admodum, et processus reactionis fere calorem non emittit. Ex prospectu cinetico, non conducit ad reactionem celerem.
Structurae materiales diversae
▪ Structura siliconis:Siliciumstructuram crystallinam quandam habet, et inter atomos quaedam hiatus et interactiones relative debiles exstant, quae faciliorem reddunt contactum et reactionem solutioni natrii hydroxidi cum atomis silicii.
▪ Structurasiliciumdioxidum:siliciumdioxidum structuram reticulatam spatialem stabilem habet.SiliciumAtomi et atomi oxygenii arcte vinculis covalentibus coniunguntur, ut structuram crystallinam duram et stabilem forment. Difficile est solutioni natrii hydroxidi in eius interiora penetrare et atomos silicii plene tangere, quod difficultatem in reactione rapida efficit. Soli atomi silicii in superficie particularum dioxidi silicii cum natrii hydroxido reagere possunt, quod celeritatem reactionis limitat.
Effectus condicionum
▪ Reactio silicii cum natrii hydroxido: Sub condicionibus calefactionis, celeritas reactionis silicii cum solutione natrii hydroxidi significanter accelerabitur, et reactio plerumque leniter procedere potest ad altas temperaturas.
▪ Reactio dioxidi silicii cum hydroxido natrii: Reactio dioxidi silicii cum solutione hydroxidi natrii ad temperaturam ambientem lenta est. Solet celeritas reactionis sub condicionibus asperis, ut temperatura alta et solutione hydroxidi natrii concentrata, emendari.
Tempus publicationis: Dec-X-MMXXIV