SiO2 తో పోలిస్తే Si మరియు NaOH ల చర్యా రేటు ఎందుకు వేగంగా ఉంటుంది?

చర్య రేటు ఎందుకుసిలికాన్మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ సిలికాన్ డయాక్సైడ్‌ను అధిగమించగలదని ఈ క్రింది అంశాల నుండి విశ్లేషించవచ్చు:

రసాయన బంధ శక్తిలో వ్యత్యాసం

▪ సిలికాన్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ చర్య: సిలికాన్, సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపినప్పుడు, సిలికాన్ అణువుల మధ్య ఉండే Si-Si బంధ శక్తి కేవలం 176kJ/mol ఉంటుంది. ఈ చర్య సమయంలో Si-Si బంధం విచ్ఛిన్నమవుతుంది, ఇది సాపేక్షంగా విచ్ఛిన్నం కావడానికి సులభమైనది. గతిశాస్త్ర దృక్కోణం నుండి చూస్తే, ఈ చర్య సులభంగా ముందుకు సాగుతుంది.

▪ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ల చర్య: సిలికాన్ డయాక్సైడ్‌లోని సిలికాన్ పరమాణువులు మరియు ఆక్సిజన్ పరమాణువుల మధ్య ఉండే Si-O బంధ శక్తి 460kJ/mol, ఇది సాపేక్షంగా ఎక్కువ. ఈ చర్య సమయంలో Si-O బంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి అధిక శక్తి అవసరం, కాబట్టి ఈ చర్య జరగడం సాపేక్షంగా కష్టం మరియు చర్య రేటు నెమ్మదిగా ఉంటుంది.

విభిన్న ప్రతిచర్య విధానాలు

▪ సిలికాన్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరుపుతుంది: సిలికాన్ మొదట నీటితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ మరియు సిలిసిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తరువాత సిలిసిక్ ఆమ్లం సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి సోడియం సిలికేట్ మరియు నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ చర్య సమయంలో, సిలికాన్ మరియు నీటి మధ్య జరిగే చర్య వలన విడుదలయ్యే ఉష్ణం, అణువుల చలనాన్ని ప్రోత్సహించి, తద్వారా చర్యకు అనుకూలమైన గతిశాస్త్ర వాతావరణాన్ని సృష్టించి, చర్య రేటును వేగవంతం చేస్తుంది.

▪ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరుపుతుంది: సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మొదట నీటితో చర్య జరిపి సిలిసిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఆ తర్వాత సిలిసిక్ ఆమ్లం సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి సోడియం సిలికేట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీటి మధ్య జరిగే చర్య అత్యంత నెమ్మదిగా ఉంటుంది, మరియు ఈ చర్య ప్రక్రియలో ప్రాథమికంగా ఉష్ణం విడుదల కాదు. గతిశాస్త్ర దృక్కోణం నుండి చూస్తే, ఇది వేగవంతమైన చర్యకు అనుకూలమైనది కాదు.

విభిన్న పదార్థ నిర్మాణాలు

▪ సిలికాన్ నిర్మాణం:సిలికాన్దీనికి ఒక నిర్దిష్ట స్ఫటిక నిర్మాణం ఉండటం వల్ల, పరమాణువుల మధ్య కొన్ని ఖాళీలు మరియు సాపేక్షంగా బలహీనమైన పరస్పర చర్యలు ఉంటాయి. దీనివల్ల సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం సిలికాన్ పరమాణువులతో సులభంగా సంపర్కం చెంది చర్య జరపగలుగుతుంది.

▪ నిర్మాణంసిలికాన్డయాక్సైడ్:సిలికాన్డయాక్సైడ్ స్థిరమైన ప్రాదేశిక నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది.సిలికాన్పరమాణువులు మరియు ఆక్సిజన్ పరమాణువులు సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా గట్టిగా బంధించబడి, ఒక దృఢమైన మరియు స్థిరమైన స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం దాని లోపలికి చొచ్చుకుపోయి, సిలికాన్ పరమాణువులతో పూర్తిగా సంపర్కం చెందడం కష్టం, దీని ఫలితంగా వేగవంతమైన చర్యకు ఆటంకం ఏర్పడుతుంది. సిలికాన్ డయాక్సైడ్ కణాల ఉపరితలంపై ఉన్న సిలికాన్ పరమాణువులు మాత్రమే సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరపగలవు, ఇది చర్య రేటును పరిమితం చేస్తుంది.

పరిస్థితుల ప్రభావం

▪ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో సిలికాన్ చర్య: వేడి చేసినప్పుడు, సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణంతో సిలికాన్ చర్య రేటు గణనీయంగా పెరుగుతుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా ఈ చర్య సాధారణంగా సజావుగా సాగుతుంది.

▪ సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ల చర్య: గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద సిలికాన్ డయాక్సైడ్ మరియు సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం మధ్య చర్య చాలా నెమ్మదిగా జరుగుతుంది. సాధారణంగా, అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు గాఢ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం వంటి కఠినమైన పరిస్థితులలో చర్య రేటు మెరుగుపడుతుంది.