Għaliex ir-rata ta 'reazzjoni ta' Si u NaOH hija aktar mgħaġġla minn SiO2?

Għaliex ir-rata ta 'reazzjoni ta'silikonu l-idrossidu tas-sodju jista 'jaqbeż dak tad-dijossidu tas-silikon jista' jiġi analizzat mill-aspetti li ġejjin:

Differenza fl-enerġija tal-bonds kimiċi

▪ Reazzjoni tas-silikon u l-idrossidu tas-sodju: Meta s-silikon jirreaġixxi ma 'l-idrossidu tas-sodju, l-enerġija ta' rabta Si-Si bejn l-atomi tas-silikon hija biss 176kJ/mol. Ir-rabta Si-Si tinkiser matul ir-reazzjoni, li hija relattivament aktar faċli biex tinkiser. Mil-lat kinetiku, ir-reazzjoni hija aktar faċli biex tipproċedi.

▪ Reazzjoni ta 'dijossidu tas-silikon u idrossidu tas-sodju: L-enerġija ta' rabta Si-O bejn atomi tas-silikon u atomi ta 'ossiġnu fid-dijossidu tas-silikon hija 460kJ/mol, li hija relattivament għolja. Huwa jieħu enerġija ogħla biex tkisser ir-rabta Si-O matul ir-reazzjoni, għalhekk ir-reazzjoni hija relattivament diffiċli li sseħħ u r-rata ta 'reazzjoni hija bil-mod.

Mekkaniżmi ta' reazzjoni differenti

▪ Is-silikon jirreaġixxi ma 'l-idrossidu tas-sodju: Is-silikon jirreaġixxi ma' l-idrossidu tas-sodju l-ewwel billi jirreaġixxi ma 'l-ilma biex jiġġenera idroġenu u aċidu siliċiku, imbagħad l-aċidu siliċiku jirreaġixxi ma' idrossidu tas-sodju biex jiġġenera silikat tas-sodju u ilma. Matul din ir-reazzjoni, ir-reazzjoni bejn is-silikon u l-ilma tirrilaxxa s-sħana, li tista 'tippromwovi moviment molekulari, u b'hekk toħloq ambjent kinetiku aħjar għar-reazzjoni u tħaffef ir-rata ta' reazzjoni.

▪ Id-dijossidu tas-silikon jirreaġixxi ma 'l-idrossidu tas-sodju: Id-dijossidu tas-silikon jirreaġixxi ma' l-idrossidu tas-sodju l-ewwel billi jirreaġixxi ma 'l-ilma biex jiġġenera aċidu siliċiku, imbagħad l-aċidu siliċiku jirreaġixxi ma' idrossidu tas-sodju biex jiġġenera silikat tas-sodju. Ir-reazzjoni bejn id-dijossidu tas-silikon u l-ilma hija estremament bil-mod, u l-proċess ta 'reazzjoni bażikament ma jirrilaxxax sħana. Mil-lat kinetiku, ma jwassalx għal reazzjoni rapida.

Strutturi materjali differenti

▪ Struttura tas-silikon:Silikongħandha ċerta struttura tal-kristall, u hemm ċerti lakuni u interazzjonijiet relattivament dgħajfa bejn l-atomi, li jagħmilha aktar faċli għas-soluzzjoni ta 'idrossidu tas-sodju biex tikkuntattja u tirreaġixxi ma' l-atomi tas-silikon.

▪ Struttura ta'silikondijossidu:silikondijossidu għandu struttura ta 'netwerk spazjali stabbli.Silikonl-atomi u l-atomi tal-ossiġnu huma marbuta sewwa b'rabtiet kovalenti biex jiffurmaw struttura tal-kristall iebsa u stabbli. Huwa diffiċli li s-soluzzjoni ta 'l-idrossidu tas-sodju tippenetra fl-intern tagħha u tikkuntattja bis-sħiħ l-atomi tas-silikon, li tirriżulta f'diffikultà f'reazzjoni rapida. L-atomi tas-silikon biss fuq il-wiċċ tal-partiċelli tad-dijossidu tas-silikon jistgħu jirreaġixxu ma 'l-idrossidu tas-sodju, u jillimitaw ir-rata ta' reazzjoni.

Effett tal-kondizzjonijiet

▪ Reazzjoni tas-silikon bl-idrossidu tas-sodju: Taħt kundizzjonijiet ta 'tisħin, ir-rata ta' reazzjoni tas-silikon b'soluzzjoni ta 'idrossidu tas-sodju se tkun aċċellerata b'mod sinifikanti, u r-reazzjoni ġeneralment tista' tipproċedi bla xkiel f'temperaturi għoljin.

▪ Reazzjoni tad-dijossidu tas-silikon ma 'idrossidu tas-sodju: Ir-reazzjoni tad-dijossidu tas-silikon mas-soluzzjoni ta' idrossidu tas-sodju hija bil-mod ħafna f'temperatura tal-kamra. Normalment, ir-rata ta 'reazzjoni titjieb taħt kundizzjonijiet ħorox bħal temperatura għolja u soluzzjoni kkonċentrata ta' idrossidu tas-sodju.