Si we NaOH-yň reaksiýa tizligi näme üçin SiO2-den has çalt?

Näme üçin reaksiýa tizligikremniýwe natriý gidroksidiniň kremniý dioksidinden has ýokary bolup biljekdigini aşakdaky taraplardan seljerip bolýar:

Himiki baglanyşyk energiýasyndaky tapawut

▪ Kremniý we natriý gidroksidiniň reaksiýasy: Kremniý natriý gidroksid bilen reaksiýa girende, kremniý atomlarynyň arasyndaky Si-Si baglanyşyk energiýasy diňe 176 kJ/mol bolýar. Si-Si baglanyşygy reaksiýa wagtynda üzülýär, bu bolsa üzülmegi deňeşdirme boýunça has aňsatdyr. Kinetiki nukdaýnazardan reaksiýany dowam etdirmek has aňsatdyr.

▪ Kremniý dioksidiniň we natriý gidroksidiniň reaksiýasy: Kremniý dioksidindäki kremniý atomlary bilen kislorod atomlarynyň arasyndaky Si-O baglanyşyk energiýasy 460 kJ/mol bolup, bu deňeşdirme boýunça ýokarydyr. Reaksiýa wagtynda Si-O baglanyşygyny üzmek üçin has ýokary energiýa gerek bolýar, şonuň üçin reaksiýanyň bolmagy deňeşdirme boýunça kyn we reaksiýanyň tizligi haýal.

Dürli reaksiýa mehanizmleri

▪ Kremniý natriý gidroksid bilen reaksiýa girýär: Kremniý ilki bilen suw bilen reaksiýa girip, wodorod we kremniý kislotasyny emele getirýär, soňra kremniý kislotasy natriý gidroksid bilen reaksiýa girip, natriý silikatyny we suwy emele getirýär. Bu reaksiýanyň dowamynda kremniý bilen suwuň arasyndaky reaksiýa ýylylygy bölüp çykarýar, bu bolsa molekulýar hereketi güýçlendirip, reaksiýa üçin has gowy kinetik gurşaw döredip we reaksiýa tizligini çaltlaşdyryp biler.

▪ Kremniý dioksidi natriý gidroksid bilen reaksiýa girýär: Kremniý dioksidi ilki suw bilen reaksiýa girip, kremniý kislotasyny emele getirýär, soňra kremniý kislotasy natriý gidroksid bilen reaksiýa girip, natriý silikatyny emele getirýär. Kremniý dioksidi bilen suwuň arasyndaky reaksiýa örän haýal bolýar we reaksiýa prosesi esasan ýylylyk çykarmaýar. Kinetiki nukdaýnazardan, ol çalt reaksiýa üçin amatly däl.

Dürli material gurluşlary

▪ Kremniý gurluşy:Kremniýbelli bir kristal gurluşyna eýedir we atomlaryň arasynda belli boşluklar we deňeşdirme boýunça gowşak özara täsirler bar, bu bolsa natriý gidroksid ergininiň kremniý atomlary bilen aragatnaşyk saklamagyny we reaksiýa girmegini ýeňilleşdirýär.

▪ Gurluşykremniýdioksid:kremniýdioksid durnukly giňişlik tor gurluşyna eýedir.Kremniýatomlar we kislorod atomlary kowalent baglanyşyklar bilen berk baglanyşykly bolup, berk we durnukly kristal gurluşyny emele getirýär. Natriý gidroksid ergininiň onuň içine aralaşmagy we kremniý atomlary bilen doly gatnaşykda bolmagy kyn, bu bolsa çalt reaksiýada kynçylyk döredýär. Diňe kremniý dioksid bölejikleriniň ýüzündäki kremniý atomlary natriý gidroksid bilen reaksiýa girip, reaksiýa tizligini çäklendirip bilýär.

Şertleriň täsiri

▪ Kremniýiň natriý gidroksid bilen reaksiýasy: Gyzdyryş şertlerinde kremniýiň natriý gidroksid ergini bilen reaksiýa tizligi ep-esli çaltlaşar we reaksiýa, adatça, ýokary temperaturada rahat dowam edip biler.

▪ Kremniý dioksidiniň natriý gidroksid ergini bilen reaksiýasy: Kremniý dioksidiniň natriý gidroksid ergini bilen reaksiýasy otagyň temperaturasynda örän haýal bolýar. Adatça, reaksiýanyň tizligi ýokary temperatura we konsentrirlenen natriý gidroksid ergini ýaly agyr şertlerde ýokarlanýar.