Pse shpejtësia e reagimit të Si dhe NaOH është më e shpejtë se ajo e SiO2?

Pse shkalla e reagimit tësilikondhe hidroksidi i natriumit mund ta tejkalojë atë të dioksidit të silikonit mund të analizohet nga aspektet e mëposhtme:

Dallimi në energjinë e lidhjes kimike

▪ Reaksioni i silicit dhe hidroksidit të natriumit: Kur silici reagon me hidroksidin e natriumit, energjia e lidhjes Si-Si midis atomeve të silicit është vetëm 176kJ/mol. Lidhja Si-Si prishet gjatë reaksionit, gjë që është relativisht më e lehtë për t'u prishur. Nga pikëpamja kinetike, reaksioni është më i lehtë për t'u zhvilluar.

▪ Reaksioni i dioksidit të silicit dhe hidroksidit të natriumit: Energjia e lidhjes Si-O midis atomeve të silicit dhe atomeve të oksigjenit në dioksidin e silicit është 460kJ/mol, që është relativisht e lartë. Duhet energji më e lartë për të thyer lidhjen Si-O gjatë reaksionit, kështu që reaksioni është relativisht i vështirë për t'u zhvilluar dhe shkalla e reaksionit është e ngadaltë.

Mekanizma të ndryshëm reagimi

▪ Silici reagon me hidroksidin e natriumit: Silici reagon me hidroksidin e natriumit së pari duke reaguar me ujin për të gjeneruar hidrogjen dhe acid silicik, pastaj acidi silicik reagon me hidroksidin e natriumit për të gjeneruar silikat natriumi dhe ujë. Gjatë këtij reaksioni, reaksioni midis silicit dhe ujit çliron nxehtësi, e cila mund të nxisë lëvizjen molekulare, duke krijuar kështu një mjedis kinetik më të mirë për reaksionin dhe duke përshpejtuar shkallën e reaksionit.

▪ Dioksidi i silicit reagon me hidroksidin e natriumit: Dioksidi i silicit reagon fillimisht me hidroksidin e natriumit duke reaguar me ujin për të gjeneruar acid silicik, pastaj acidi silicik reagon me hidroksidin e natriumit për të gjeneruar silikat natriumi. Reaksioni midis dioksidit të silicit dhe ujit është jashtëzakonisht i ngadaltë dhe procesi i reagimit në thelb nuk çliron nxehtësi. Nga pikëpamja kinetike, nuk është i favorshëm për një reagim të shpejtë.

Struktura të ndryshme materialesh

▪ Struktura e silikonit:Silikonka një strukturë të caktuar kristalore, dhe ka boshllëqe të caktuara dhe bashkëveprime relativisht të dobëta midis atomeve, duke e bërë më të lehtë që tretësira e hidroksidit të natriumit të kontaktojë dhe të reagojë me atomet e silikonit.

▪ Struktura esilikondioksid:silikondioksidi ka një strukturë të qëndrueshme të rrjetit hapësinor.SilikonAtomet dhe atomet e oksigjenit janë të lidhur fort nga lidhjet kovalente për të formuar një strukturë kristalore të fortë dhe të qëndrueshme. Është e vështirë për tretësirën e hidroksidit të natriumit të depërtojë në brendësi të saj dhe të kontaktojë plotësisht atomet e silikonit, duke rezultuar në vështirësi në reagimin e shpejtë. Vetëm atomet e silikonit në sipërfaqen e grimcave të dioksidit të silikonit mund të reagojnë me hidroksidin e natriumit, duke kufizuar shkallën e reagimit.

Efekti i kushteve

▪ Reaksioni i silicit me hidroksid natriumi: Në kushte ngrohjeje, shpejtësia e reagimit të silicit me tretësirën e hidroksidit të natriumit do të përshpejtohet ndjeshëm, dhe reagimi në përgjithësi mund të vazhdojë pa probleme në temperatura të larta.

▪ Reaksioni i dioksidit të silicit me hidroksid natriumi: Reaksioni i dioksidit të silicit me tretësirën e hidroksidit të natriumit është shumë i ngadaltë në temperaturën e dhomës. Zakonisht, shpejtësia e reagimit do të përmirësohet në kushte të vështira si temperatura e lartë dhe tretësira e përqendruar e hidroksidit të natriumit.