Kwa nini kiwango cha mmenyuko cha Si na NaOH ni cha haraka kuliko SiO2?

Kwa nini kiwango cha mmenyuko wasilikonina hidroksidi ya sodiamu inaweza kuzidi ile ya dioksidi ya silicon inaweza kuchambuliwa kutoka kwa vipengele vifuatavyo:

Tofauti katika nishati ya dhamana ya kemikali

▪ Mwitikio wa silicon na hidroksidi ya sodiamu: Wakati silicon inapogusana na hidroksidi ya sodiamu, nishati ya kifungo cha Si-Si kati ya atomi za silicon ni 176kJ/mol pekee. Kifungo cha Si-Si huvunjika wakati wa mwitikio, ambayo ni rahisi zaidi kuvunjika. Kwa mtazamo wa kinetiki, mwitikio ni rahisi kuendelea.

▪ Mwitikio wa silicon dioxide na hidroksidi ya sodiamu: Nishati ya kifungo cha Si-O kati ya atomi za silicon na atomi za oksijeni katika silicon dioxide ni 460kJ/mol, ambayo ni ya juu kiasi. Inahitaji nishati ya juu ili kuvunja kifungo cha Si-O wakati wa mwitikio, kwa hivyo mwitikio ni mgumu kutokea na kiwango cha mwitikio ni polepole.

Mifumo tofauti ya mmenyuko

▪ Silikoni humenyuka na hidroksidi ya sodiamu: Silikoni humenyuka na hidroksidi ya sodiamu kwanza kwa kumenyuka na maji ili kutoa hidrojeni na asidi ya silisiki, kisha asidi ya silisiki humenyuka na hidroksidi ya sodiamu ili kutoa silikati ya sodiamu na maji. Wakati wa mmenyuko huu, mmenyuko kati ya silicon na maji hutoa joto, ambalo linaweza kukuza mwendo wa molekuli, na hivyo kuunda mazingira bora ya kinetiki kwa mmenyuko na kuharakisha kiwango cha mmenyuko.

▪ Dioksidi ya silicon humenyuka na hidroksidi ya sodiamu: Dioksidi ya silicon humenyuka na hidroksidi ya sodiamu kwanza kwa kumenyuka na maji ili kutoa asidi ya silika, kisha asidi ya silika humenyuka na hidroksidi ya sodiamu ili kutoa silikati ya sodiamu. Mwitikio kati ya dioksidi ya silicon na maji ni wa polepole sana, na mchakato wa mwitikio kimsingi hautoi joto. Kwa mtazamo wa kinetiki, haufai kwa mwitikio wa haraka.

Miundo tofauti ya nyenzo

▪ Muundo wa silikoni:SilikoniIna muundo fulani wa fuwele, na kuna mapengo fulani na mwingiliano dhaifu kiasi kati ya atomi, na hivyo kurahisisha myeyusho wa hidroksidi ya sodiamu kugusa na kuguswa na atomi za silikoni.

▪ Muundo wasilikonidioksidi:silikonidioksidi ina muundo thabiti wa mtandao wa anga.Silikoniatomi na atomi za oksijeni zimeunganishwa kwa nguvu na vifungo vya kovalenti ili kuunda muundo mgumu na thabiti wa fuwele. Ni vigumu kwa myeyusho wa hidroksidi ya sodiamu kupenya ndani yake na kugusa kikamilifu atomi za silikoni, na kusababisha ugumu wa mmenyuko wa haraka. Atomi za silikoni pekee zilizo kwenye uso wa chembe za silikoni dioksidi ndizo zinazoweza kuitikia na hidroksidi ya sodiamu, na kupunguza kiwango cha mmenyuko.

Athari za hali

▪ Mwitikio wa siliconi na hidroksidi ya sodiamu: Chini ya hali ya joto, kiwango cha mwitikio wa siliconi na myeyusho wa hidroksidi ya sodiamu kitaharakishwa kwa kiasi kikubwa, na mwitikio kwa ujumla unaweza kuendelea vizuri katika halijoto ya juu.

▪ Mwitikio wa silicon dioxide na hidroksidi ya sodiamu: Mwitikio wa silicon dioxide na myeyusho wa hidroksidi ya sodiamu ni polepole sana kwenye halijoto ya kawaida. Kwa kawaida, kiwango cha mwitikio kitaboreshwa chini ya hali ngumu kama vile halijoto ya juu na myeyusho wa hidroksidi ya sodiamu iliyokolea.