Si आणि NaOH चा प्रतिक्रिया दर SiO2 पेक्षा वेगवान का आहे?

का प्रतिक्रिया दरसिलिकॉनआणि सोडियम हायड्रॉक्साईड हे सिलिकॉन डायऑक्साइडपेक्षा जास्त असू शकते याचे विश्लेषण खालील पैलूंवरून करता येते:

रासायनिक बाँड ऊर्जेतील फरक

▪ सिलिकॉन आणि सोडियम हायड्रॉक्साईडची प्रतिक्रिया: जेव्हा सिलिकॉन सोडियम हायड्रॉक्साईडवर प्रतिक्रिया देते, तेव्हा सिलिकॉन अणूंमधील Si-Si बाँड ऊर्जा केवळ 176kJ/mol असते. प्रतिक्रिया दरम्यान Si-Si बाँड तुटतो, जे तुलनेने तुलनेने सोपे आहे. गतीशील दृष्टिकोनातून, प्रतिक्रिया पुढे जाणे सोपे आहे.

▪ सिलिकॉन डायऑक्साइड आणि सोडियम हायड्रॉक्साइडची प्रतिक्रिया: सिलिकॉन डायऑक्साइडमधील सिलिकॉन अणू आणि ऑक्सिजन अणू यांच्यातील Si-O बाँड ऊर्जा 460kJ/mol आहे, जी तुलनेने जास्त आहे. प्रतिक्रियेदरम्यान Si-O बाँड तोडण्यासाठी जास्त ऊर्जा लागते, त्यामुळे प्रतिक्रिया होणे तुलनेने कठीण आहे आणि प्रतिक्रिया दर मंद आहे.

भिन्न प्रतिक्रिया यंत्रणा

▪ सिलिकॉन सोडियम हायड्रॉक्साईडवर प्रतिक्रिया देते: सिलिकॉन प्रथम सोडियम हायड्रॉक्साईडशी प्रतिक्रिया करून हायड्रोजन आणि सिलिकिक ऍसिड तयार करते, नंतर सिलिकॉन सोडियम हायड्रॉक्साईडवर प्रतिक्रिया देऊन सोडियम सिलिकेट आणि पाणी तयार करते. या प्रतिक्रियेदरम्यान, सिलिकॉन आणि पाणी यांच्यातील प्रतिक्रिया उष्णता सोडते, ज्यामुळे आण्विक गती वाढू शकते, ज्यामुळे प्रतिक्रियेसाठी चांगले गतिज वातावरण तयार होते आणि प्रतिक्रिया दर वेगवान होतो.

▪ सिलिकॉन डायऑक्साइड सोडियम हायड्रॉक्साईडसह प्रतिक्रिया देते: सिलिकॉन डायऑक्साइड सोडियम हायड्रॉक्साईडवर प्रतिक्रिया देऊन प्रथम सिलिकॉन हायड्रॉक्साईड पाण्याशी प्रतिक्रिया करून सिलिकिक ऍसिड तयार करते, नंतर सिलिकॉन डायऑक्साइड सोडियम हायड्रॉक्साईडवर प्रतिक्रिया करून सोडियम सिलिकेट तयार करते. सिलिकॉन डायऑक्साइड आणि पाणी यांच्यातील प्रतिक्रिया अत्यंत मंद आहे आणि प्रतिक्रिया प्रक्रिया मुळात उष्णता सोडत नाही. गतिज दृष्टिकोनातून, ते वेगवान प्रतिक्रियेसाठी अनुकूल नाही.

विविध भौतिक संरचना

▪ सिलिकॉन रचना:सिलिकॉनएक विशिष्ट क्रिस्टल रचना आहे, आणि अणूंमध्ये काही अंतर आणि तुलनेने कमकुवत परस्परसंवाद आहेत, ज्यामुळे सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण सिलिकॉन अणूंशी संपर्क साधणे आणि प्रतिक्रिया करणे सोपे करते.

▪ ची रचनासिलिकॉनडायऑक्साइड:सिलिकॉनडायऑक्साइडमध्ये एक स्थिर अवकाशीय नेटवर्क संरचना आहे.सिलिकॉनअणू आणि ऑक्सिजन अणू कठोर आणि स्थिर क्रिस्टल संरचना तयार करण्यासाठी सहसंयोजक बंधांनी घट्ट बांधलेले असतात. सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण त्याच्या आतील भागात प्रवेश करणे आणि सिलिकॉनच्या अणूंशी पूर्णपणे संपर्क साधणे कठीण आहे, परिणामी जलद प्रतिक्रिया होण्यास अडचण येते. सिलिकॉन डायऑक्साइड कणांच्या पृष्ठभागावरील केवळ सिलिकॉन अणू सोडियम हायड्रॉक्साईडसह प्रतिक्रिया देऊ शकतात, प्रतिक्रिया दर मर्यादित करतात.

परिस्थितीचा प्रभाव

▪ सोडियम हायड्रॉक्साईडसह सिलिकॉनची प्रतिक्रिया: गरम स्थितीत, सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणासह सिलिकॉनची प्रतिक्रिया दर लक्षणीयरीत्या वेगवान होईल, आणि प्रतिक्रिया सामान्यतः उच्च तापमानात सहजतेने पुढे जाऊ शकते.

▪ सोडियम हायड्रॉक्साईडसह सिलिकॉन डायऑक्साइडची प्रतिक्रिया: सोडियम हायड्रॉक्साइड द्रावणासह सिलिकॉन डायऑक्साइडची प्रतिक्रिया खोलीच्या तपमानावर खूप मंद असते. सामान्यतः, उच्च तापमान आणि केंद्रित सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण यासारख्या कठोर परिस्थितीत प्रतिक्रिया दर सुधारला जातो.