Ինչու է ռեակցիայի արագությունըսիլիցիումև նատրիումի հիդրօքսիդը կարող է գերազանցել սիլիցիումի երկօքսիդին, կարելի է վերլուծել հետևյալ ասպեկտներից.
Քիմիական կապի էներգիայի տարբերությունը
▪ Սիլիցիումի և նատրիումի հիդրօքսիդի ռեակցիա. Երբ սիլիցիումը փոխազդում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ, Si-Si կապի էներգիան սիլիցիումի ատոմների միջև կազմում է ընդամենը 176 կՋ/մոլ: Si-Si կապը խզվում է ռեակցիայի ընթացքում, որը համեմատաբար ավելի հեշտ է կոտրվել։ Կինետիկ տեսանկյունից ռեակցիան ավելի հեշտ է շարունակվել։
▪ Սիլիցիումի երկօքսիդի և նատրիումի հիդրօքսիդի արձագանքը. Si-O կապի էներգիան սիլիցիումի ատոմների և թթվածնի ատոմների միջև սիլիցիումի երկօքսիդում կազմում է 460 կՋ/մոլ, ինչը համեմատաբար բարձր է: Ռեակցիայի ընթացքում Si-O կապը խզելու համար ավելի մեծ էներգիա է պահանջվում, ուստի ռեակցիան համեմատաբար դժվար է տեղի ունենում, և ռեակցիայի արագությունը դանդաղ է։
Ռեակցիայի տարբեր մեխանիզմներ
▪ Սիլիցիումը փոխազդում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ. սիլիցիումը փոխազդում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ՝ սկզբում փոխազդելով ջրի հետ՝ առաջացնելով ջրածին և սիլիցիումաթթու, այնուհետև սիլիցիումի թթուն արձագանքում է նատրիումի հիդրօքսիդին՝ առաջացնելով նատրիումի սիլիկատ և ջուր: Այս ռեակցիայի ընթացքում սիլիցիումի և ջրի ռեակցիան ազատում է ջերմություն, որը կարող է խթանել մոլեկուլային շարժումը՝ դրանով իսկ ստեղծելով ավելի լավ կինետիկ միջավայր ռեակցիայի համար և արագացնելով ռեակցիայի արագությունը։
▪ Սիլիցիումի երկօքսիդը փոխազդում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ. սիլիցիումի երկօքսիդը փոխազդում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ՝ սկզբում փոխազդելով ջրի հետ՝ առաջացնելով սիլիցիումաթթու, այնուհետև սիլիցիումի թթուն փոխազդում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ՝ առաջացնելով նատրիումի սիլիկատ։ Սիլիցիումի երկօքսիդի և ջրի միջև արձագանքը չափազանց դանդաղ է, և ռեակցիայի գործընթացը հիմնականում ջերմություն չի թողնում: Կինետիկ տեսանկյունից այն չի նպաստում արագ ռեակցիայի։
Տարբեր նյութական կառուցվածքներ
▪ Սիլիկոնային կառուցվածք.Սիլիկոնունի որոշակի բյուրեղային կառուցվածք, և կան որոշակի բացեր և համեմատաբար թույլ փոխազդեցություններ ատոմների միջև, ինչը հեշտացնում է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի շփումը և արձագանքը սիլիցիումի ատոմների հետ:
▪ կառուցվածքըսիլիցիումերկօքսիդ:սիլիցիումերկօքսիդն ունի կայուն տարածական ցանցային կառուցվածք։Սիլիկոնատոմները և թթվածնի ատոմները սերտորեն կապված են կովալենտային կապերով՝ ձևավորելով կոշտ և կայուն բյուրեղային կառուցվածք։ Դժվար է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթը ներթափանցել իր ներսի մեջ և լիովին շփվել սիլիցիումի ատոմների մեջ, ինչը հանգեցնում է արագ արձագանքման դժվարությունների: Միայն սիլիցիումի ատոմները սիլիցիումի երկօքսիդի մասնիկների մակերեսի վրա կարող են արձագանքել նատրիումի հիդրօքսիդի հետ՝ սահմանափակելով ռեակցիայի արագությունը։
Պայմանների ազդեցությունը
▪ Սիլիցիումի ռեակցիան նատրիումի հիդրօքսիդի հետ. Ջեռուցման պայմաններում սիլիցիումի ռեակցիայի արագությունը նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթով զգալիորեն կարագացվի, և ռեակցիան սովորաբար կարող է սահուն ընթանալ բարձր ջերմաստիճաններում:
▪ Սիլիցիումի երկօքսիդի արձագանքը նատրիումի հիդրօքսիդի հետ. Սիլիցիումի երկօքսիդի ռեակցիան նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի հետ շատ դանդաղ է ընթանում սենյակային ջերմաստիճանում: Սովորաբար, ռեակցիայի արագությունը կբարելավվի ծանր պայմաններում, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը և նատրիումի հիդրօքսիդի խտացված լուծույթը:
Հրապարակման ժամանակը՝ Դեկտեմբեր-10-2024