प्रतिक्रिया दर कासिलिकॉनआणि सोडियम हायड्रॉक्साईड सिलिकॉन डायऑक्साइडपेक्षा जास्त असू शकते याचे विश्लेषण खालील बाबींवरून करता येते:
रासायनिक बंध ऊर्जेतील फरक
▪ सिलिकॉन आणि सोडियम हायड्रॉक्साईडची अभिक्रिया: जेव्हा सिलिकॉन सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया करते तेव्हा सिलिकॉन अणूंमधील Si-Si बंध ऊर्जा फक्त 176kJ/mol असते. अभिक्रियेदरम्यान Si-Si बंध तुटतो, जो तोडणे तुलनेने सोपे असते. गतिज दृष्टिकोनातून, अभिक्रिया पुढे जाणे सोपे असते.
▪ सिलिकॉन डायऑक्साइड आणि सोडियम हायड्रॉक्साईडची अभिक्रिया: सिलिकॉन डायऑक्साइडमधील सिलिकॉन अणू आणि ऑक्सिजन अणूंमधील Si-O बंध ऊर्जा 460kJ/mol आहे, जी तुलनेने जास्त आहे. अभिक्रियेदरम्यान Si-O बंध तोडण्यासाठी जास्त ऊर्जा लागते, त्यामुळे अभिक्रिया होणे तुलनेने कठीण असते आणि अभिक्रिया दर मंद असतो.
वेगवेगळ्या प्रतिक्रिया यंत्रणा
▪ सिलिकॉन सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया करतो: सिलिकॉन प्रथम पाण्याशी अभिक्रिया करून हायड्रोजन आणि सिलिकिक आम्ल तयार करतो, नंतर सिलिकिक आम्ल सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया करून सोडियम सिलिकेट आणि पाणी तयार करतो. या अभिक्रियेदरम्यान, सिलिकॉन आणि पाण्यामधील अभिक्रिया उष्णता सोडते, जी आण्विक गतीला चालना देऊ शकते, ज्यामुळे अभिक्रियेसाठी एक चांगले गतिज वातावरण तयार होते आणि अभिक्रिया दर वाढतो.
▪ सिलिकॉन डायऑक्साइड सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया करतो: सिलिकॉन डायऑक्साइड प्रथम पाण्याशी अभिक्रिया करून सिलिकिक आम्ल तयार करतो, नंतर सिलिकिक आम्ल सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया करून सोडियम सिलिकेट तयार करतो. सिलिकॉन डायऑक्साइड आणि पाण्यामधील अभिक्रिया अत्यंत मंद असते आणि अभिक्रिया प्रक्रिया मुळात उष्णता सोडत नाही. गतिज दृष्टिकोनातून, ती जलद अभिक्रियेसाठी अनुकूल नाही.
वेगवेगळ्या भौतिक रचना
▪ सिलिकॉन रचना:सिलिकॉनत्याची एक विशिष्ट क्रिस्टल रचना आहे आणि अणूंमध्ये काही अंतर आणि तुलनेने कमकुवत परस्परसंवाद आहेत, ज्यामुळे सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणाचा सिलिकॉन अणूंशी संपर्क साधणे आणि त्यांच्याशी प्रतिक्रिया करणे सोपे होते.
▪ ची रचनासिलिकॉनडायऑक्साइड:सिलिकॉनडायऑक्साइडमध्ये स्थिर अवकाशीय नेटवर्क रचना असते.सिलिकॉनअणू आणि ऑक्सिजन अणू सहसंयोजक बंधांनी घट्ट बांधलेले असतात ज्यामुळे एक कठीण आणि स्थिर क्रिस्टल रचना तयार होते. सोडियम हायड्रॉक्साइड द्रावणाला त्याच्या आतील भागात प्रवेश करणे आणि सिलिकॉन अणूंना पूर्णपणे स्पर्श करणे कठीण असते, ज्यामुळे जलद अभिक्रियेत अडचण येते. सिलिकॉन डायऑक्साइड कणांच्या पृष्ठभागावरील सिलिकॉन अणूच सोडियम हायड्रॉक्साइडशी अभिक्रिया करू शकतात, ज्यामुळे अभिक्रिया दर मर्यादित होतो.
परिस्थितीचा परिणाम
▪ सिलिकॉनची सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया: गरम परिस्थितीत, सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणासह सिलिकॉनचा अभिक्रिया दर लक्षणीयरीत्या वेगवान होईल आणि उच्च तापमानात ही अभिक्रिया सामान्यतः सुरळीतपणे पुढे जाऊ शकते.
▪ सिलिकॉन डायऑक्साइडची सोडियम हायड्रॉक्साईडशी अभिक्रिया: खोलीच्या तापमानाला सिलिकॉन डायऑक्साइडची सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणाशी अभिक्रिया खूप मंद असते. सहसा, उच्च तापमान आणि केंद्रित सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणासारख्या कठोर परिस्थितीत अभिक्रिया दर सुधारतो.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-१०-२०२४