Si మరియు NaOH ల ప్రతిచర్య రేటు SiO2 కంటే ఎందుకు వేగంగా ఉంటుంది?

ప్రతిచర్య రేటు ఎందుకు?సిలికాన్మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ కంటే ఎక్కువగా ఉండగలదా అనే విషయాన్ని ఈ క్రింది అంశాల నుండి విశ్లేషించవచ్చు:

రసాయన బంధ శక్తిలో వ్యత్యాసం

▪ సిలికాన్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ప్రతిచర్య: సిలికాన్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపినప్పుడు, సిలికాన్ అణువుల మధ్య Si-Si బంధ శక్తి కేవలం 176kJ/mol మాత్రమే. ప్రతిచర్య సమయంలో Si-Si బంధం విచ్ఛిన్నమవుతుంది, ఇది విచ్ఛిన్నం చేయడం చాలా సులభం. గతి దృక్కోణం నుండి, ప్రతిచర్య కొనసాగడం సులభం.

▪ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ప్రతిచర్య: సిలికాన్ డయాక్సైడ్‌లోని సిలికాన్ అణువులు మరియు ఆక్సిజన్ అణువుల మధ్య Si-O బంధ శక్తి 460kJ/mol, ఇది సాపేక్షంగా ఎక్కువ. ప్రతిచర్య సమయంలో Si-O బంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఎక్కువ శక్తి అవసరం, కాబట్టి ప్రతిచర్య జరగడం చాలా కష్టం మరియు ప్రతిచర్య రేటు నెమ్మదిగా ఉంటుంది.

విభిన్న ప్రతిచర్య విధానాలు

▪ సిలికాన్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరుపుతుంది: సిలికాన్ మొదట సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి నీటితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ మరియు సిలిసిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తరువాత సిలిసిక్ ఆమ్లం సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి సోడియం సిలికేట్ మరియు నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ప్రతిచర్య సమయంలో, సిలికాన్ మరియు నీటి మధ్య ప్రతిచర్య వేడిని విడుదల చేస్తుంది, ఇది పరమాణు కదలికను ప్రోత్సహిస్తుంది, తద్వారా ప్రతిచర్యకు మెరుగైన గతి వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది మరియు ప్రతిచర్య రేటును వేగవంతం చేస్తుంది.

▪ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరుపుతుంది: సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మొదట నీటితో చర్య జరిపి సిలిసిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరుపుతుంది, తరువాత సిలిసిక్ ఆమ్లం సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి సోడియం సిలికేట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీటి మధ్య ప్రతిచర్య చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు ప్రతిచర్య ప్రక్రియ ప్రాథమికంగా వేడిని విడుదల చేయదు. గతి దృక్కోణం నుండి, ఇది వేగవంతమైన ప్రతిచర్యకు అనుకూలంగా ఉండదు.

వివిధ పదార్థ నిర్మాణాలు

▪ సిలికాన్ నిర్మాణం:సిలికాన్ఒక నిర్దిష్ట స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు అణువుల మధ్య కొన్ని అంతరాలు మరియు సాపేక్షంగా బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు ఉంటాయి, దీని వలన సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం సిలికాన్ అణువులను సంప్రదించడం మరియు వాటితో చర్య జరపడం సులభం అవుతుంది.

▪ నిర్మాణంసిలికాన్డయాక్సైడ్:సిలికాన్డయాక్సైడ్ స్థిరమైన ప్రాదేశిక నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.సిలికాన్అణువులు మరియు ఆక్సిజన్ అణువులు సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా గట్టిగా బంధించబడి గట్టి మరియు స్థిరమైన స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం దాని లోపలికి చొచ్చుకుపోయి సిలికాన్ అణువులను పూర్తిగా సంప్రదించడం కష్టం, ఫలితంగా వేగవంతమైన ప్రతిచర్యలో ఇబ్బంది ఏర్పడుతుంది. సిలికాన్ డయాక్సైడ్ కణాల ఉపరితలంపై ఉన్న సిలికాన్ అణువులు మాత్రమే సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరపగలవు, ప్రతిచర్య రేటును పరిమితం చేస్తాయి.

పరిస్థితుల ప్రభావం

▪ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో సిలికాన్ ప్రతిచర్య: వేడి పరిస్థితులలో, సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణంతో సిలికాన్ ప్రతిచర్య రేటు గణనీయంగా వేగవంతం అవుతుంది మరియు ప్రతిచర్య సాధారణంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సజావుగా కొనసాగుతుంది.

▪ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ తో సిలికాన్ డయాక్సైడ్ ప్రతిచర్య: గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణంతో సిలికాన్ డయాక్సైడ్ ప్రతిచర్య చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది. సాధారణంగా, అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు సాంద్రీకృత సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం వంటి కఠినమైన పరిస్థితులలో ప్రతిచర్య రేటు మెరుగుపడుతుంది.