Эмне үчүн Si жана NaOH реакциясынын ылдамдыгы SiO2ге караганда тезирээк?

Эмне үчүн реакция ылдамдыгыкремнийжана натрий гидроксиди кремний диоксидинен ашып кетиши мүмкүн, төмөнкү аспектилерден талданса болот:

Химиялык байланыш энергиясындагы айырма

▪ Кремний менен натрий гидроксидинин реакциясы: кремний натрий гидроксиди менен реакцияга киргенде, кремний атомдорунун ортосундагы Si-Si байланыш энергиясы болгону 176кДж/моль. Си-Си байланышы реакция учурунда үзүлөт, аны бузуу салыштырмалуу оңой. Кинетикалык көз караштан алганда, реакциянын жүрүшү оңой.

▪ Кремний диоксиди менен натрий гидроксидинин реакциясы: кремний диоксидиндеги кремний атомдору менен кычкылтек атомдорунун ортосундагы Si-O байланыш энергиясы 460кДж/моль, бул салыштырмалуу жогору. Реакция учурунда Si-O байланышын үзүү үчүн көбүрөөк энергия талап кылынат, ошондуктан реакциянын жүрүшү салыштырмалуу кыйын жана реакциянын ылдамдыгы жай.

Ар кандай реакция механизмдери

▪ Кремний натрий гидроксиди менен реакцияга кирет: кремний натрий гидроксиди менен адегенде суу менен реакцияга кирип, суутек жана кремний кислотасын пайда кылат, андан кийин кремний кислотасы натрий гидроксиди менен реакцияга кирип, натрий силикатын жана сууну пайда кылат. Бул реакциянын жүрүшүндө кремний менен суунун ортосундагы реакция жылуулукту бөлүп чыгарат, ал молекулалык кыймылга көмөктөшөт, ошону менен реакция үчүн жакшы кинетикалык чөйрөнү түзүп, реакциянын ылдамдыгын тездетет.

▪ Кремний диоксиди натрий гидроксиди менен реакцияга кирет: кремний диоксиди натрий гидроксиди менен адегенде суу менен реакцияга кирип кремний кислотасын пайда кылат, андан кийин кремний кислотасы натрий гидроксиди менен реакцияга кирип, натрий силикатын пайда кылат. Кремний диоксиди менен суунун ортосундагы реакция өтө жай жүрөт жана реакция процесси негизинен жылуулукту чыгарбайт. Кинетикалык көз караштан алганда, ал тез реакцияга шарт түзбөйт.

Ар кандай материалдык структуралар

▪ Кремний түзүлүшү:Кремнийбелгилүү бир кристаллдык түзүлүшкө ээ жана атомдордун ортосунда белгилүү боштуктар жана салыштырмалуу начар өз ара аракеттенүүлөр бар, бул натрий гидроксидинин эритмесинин кремний атомдору менен байланышын жана реакциясын жеңилдетет.

▪ түзүмүкремнийдиоксид:кремнийдиоксид туруктуу мейкиндик тармак структурасына ээ.Кремнийатомдор жана кычкылтек атомдору катуу жана туруктуу кристалл түзүлүшүн түзүү үчүн коваленттик байланыштар менен тыгыз байланышкан. Натрий гидроксидинин эритмеси анын ичине кирип, кремний атомдору менен толук байланышып, тез реакцияга кыйынчылык жаратат. Кремний диоксидинин бөлүкчөлөрүнүн бетиндеги кремний атомдору гана натрий гидроксиди менен реакцияга кирип, реакциянын ылдамдыгын чектей алат.

Шарттардын таасири

▪ Кремнийдин натрий гидроксиди менен реакциясы: ысытуу шарттарында кремнийдин натрий гидроксидинин эритмеси менен реакциясынын ылдамдыгы бир топ ылдамдайт жана реакция көбүнчө жогорку температурада бир калыпта жүрүшү мүмкүн.

▪ Кремний диоксидинин натрий гидроксиди менен реакциясы: кремний диоксидинин натрий гидроксидинин эритмеси менен реакциясы бөлмө температурасында өтө жай жүрөт. Адатта, реакция ылдамдыгы, мисалы, жогорку температура жана концентрацияланган натрий гидроксиди эритмеси сыяктуу катаал шарттарда жакшыртат.