SiO2-ஐ விட Si மற்றும் NaOH-இன் வினை வேகம் ஏன் அதிகமாக உள்ளது?

ஏன் வினை விகிதம்சிலிக்கான்மேலும், சிலிக்கான் டை ஆக்சைடை விட சோடியம் ஹைட்ராக்சைடின் திறனை பின்வரும் அம்சங்களிலிருந்து பகுப்பாய்வு செய்யலாம்:

வேதியியல் பிணைப்பு ஆற்றலில் வேறுபாடு

▪ சிலிக்கான் மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடின் வினை: சிலிக்கான், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரியும்போது, ​​சிலிக்கான் அணுக்களுக்கு இடையேயான Si-Si பிணைப்பு ஆற்றல் 176kJ/mol மட்டுமே ஆகும். இந்த வினையின்போது Si-Si பிணைப்பு உடைகிறது, இது உடைவதற்கு ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது. இயக்கவியல் கண்ணோட்டத்தில், இந்த வினை எளிதாக நடைபெறுகிறது.

▪ சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு வினை: சிலிக்கான் டை ஆக்சைடில் உள்ள சிலிக்கான் அணுக்களுக்கும் ஆக்சிஜன் அணுக்களுக்கும் இடையேயான Si-O பிணைப்பு ஆற்றல் 460kJ/mol ஆகும், இது ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாகும். வினையின் போது Si-O பிணைப்பை உடைக்க அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுவதால், வினை நிகழ்வது ஒப்பீட்டளவில் கடினமாகவும், வினை வேகம் மெதுவாகவும் உள்ளது.

வெவ்வேறு வினை வழிமுறைகள்

▪ சிலிக்கான் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிகிறது: சிலிக்கான் முதலில் நீருடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் சிலிசிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சிலிசிக் அமிலம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து சோடியம் சிலிக்கேட் மற்றும் நீரை உருவாக்குகிறது. இந்த வினையின் போது, ​​சிலிக்கானுக்கும் நீருக்கும் இடையேயான வினை வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது, இது மூலக்கூறு இயக்கத்தை ஊக்குவித்து, அதன் மூலம் வினைக்கு ஒரு சிறந்த இயக்கவியல் சூழலை உருவாக்கி, வினையின் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.

▪ சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிகிறது: சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு முதலில் நீருடன் வினைபுரிந்து சிலிசிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சிலிசிக் அமிலம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து சோடியம் சிலிக்கேட்டை உருவாக்குகிறது. சிலிக்கான் டை ஆக்சைடுக்கும் நீருக்கும் இடையிலான வினை மிகவும் மெதுவாக நடைபெறுகிறது, மேலும் இந்த வினை செயல்முறை அடிப்படையில் வெப்பத்தை வெளியிடுவதில்லை. இயக்கவியல் கண்ணோட்டத்தில், இது ஒரு விரைவான வினைக்கு உகந்ததல்ல.

வெவ்வேறு பொருள் கட்டமைப்புகள்

▪ சிலிக்கான் கட்டமைப்பு:சாகினம்இது ஒரு குறிப்பிட்ட படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அணுக்களுக்கு இடையே சில இடைவெளிகளும் ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமான இடைவினைகளும் இருப்பதால், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் சிலிக்கான் அணுக்களுடன் தொடர்பு கொண்டு வினைபுரிவது எளிதாகிறது.

▪ அமைப்புசிலிக்கான்டைவர்ட்:சிலிக்கான்டைஆக்சைடு ஒரு நிலையான இடஞ்சார்ந்த வலையமைப்பு கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.சாகினம்சிலிக்கான் அணுக்களும் ஆக்சிஜன் அணுக்களும் சகப்பிணைப்புகளால் இறுக்கமாகப் பிணைக்கப்பட்டு, ஒரு கடினமான மற்றும் நிலையான படிக அமைப்பை உருவாக்குகின்றன. சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் அதன் உட்பகுதிக்குள் ஊடுருவி, சிலிக்கான் அணுக்களுடன் முழுமையாகத் தொடர்பு கொள்வது கடினம். இதன் விளைவாக, விரைவான வினை நிகழ்வதில் சிரமம் ஏற்படுகிறது. சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு துகள்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள சிலிக்கான் அணுக்கள் மட்டுமே சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிய முடியும் என்பதால், வினையின் வேகம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

நிபந்தனைகளின் விளைவு

▪ சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் சிலிக்கானின் வினை: வெப்பமூட்டும் சூழ்நிலைகளில், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுடன் சிலிக்கானின் வினை வேகம் கணிசமாக அதிகரிக்கும், மேலும் இந்த வினை பொதுவாக உயர் வெப்பநிலைகளிலும் சீராக நடைபெறும்.

▪ சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடின் வினை: அறை வெப்பநிலையில், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுடன் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடின் வினை மிகவும் மெதுவாக நடைபெறும். பொதுவாக, அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அடர்த்தியான சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் போன்ற கடுமையான சூழ்நிலைகளில் வினையின் வேகம் மேம்படும்.