Pse shpejtësia e reagimit të Si dhe NaOH është më e shpejtë se SiO2?

Pse shpejtësia e reagimit tësilikondhe hidroksidi i natriumit mund të tejkalojë atë të dioksidit të silikonit mund të analizohet nga aspektet e mëposhtme:

Dallimi në energjinë e lidhjes kimike

▪ Reagimi i silikonit dhe hidroksidit të natriumit: Kur silici reagon me hidroksid natriumi, energjia e lidhjes Si-Si ndërmjet atomeve të silikonit është vetëm 176 kJ/mol. Lidhja Si-Si prishet gjatë reaksionit, i cili është relativisht më i lehtë për t'u thyer. Nga pikëpamja kinetike, reagimi është më i lehtë për t'u vazhduar.

▪ Reagimi i dioksidit të silikonit dhe hidroksidit të natriumit: Energjia e lidhjes Si-O ndërmjet atomeve të silikonit dhe atomeve të oksigjenit në dioksidin e silikonit është 460 kJ/mol, që është relativisht e lartë. Duhet energji më e madhe për të thyer lidhjen Si-O gjatë reaksionit, kështu që reaksioni është relativisht i vështirë të ndodhë dhe shpejtësia e reagimit është e ngadaltë.

Mekanizma të ndryshëm reagimi

▪ Silici reagon me hidroksid natriumi: silic reagon me hidroksid natriumi fillimisht duke reaguar me ujin për të gjeneruar hidrogjen dhe acid silicik, më pas acidi silicik reagon me hidroksid natriumi për të gjeneruar silikat natriumi dhe ujë. Gjatë këtij reagimi, reaksioni midis silikonit dhe ujit lëshon nxehtësi, e cila mund të nxisë lëvizjen molekulare, duke krijuar kështu një mjedis kinetik më të mirë për reaksionin dhe duke përshpejtuar shpejtësinë e reagimit.

▪ Dioksidi i silicit reagon me hidroksid natriumi: dioksidi i silicit reagon me hidroksidin e natriumit fillimisht duke reaguar me ujin për të gjeneruar acid silicik, më pas acidi silicik reagon me hidroksid natriumi për të gjeneruar silikat natriumi. Reagimi midis dioksidit të silikonit dhe ujit është jashtëzakonisht i ngadaltë, dhe procesi i reagimit në thelb nuk lëshon nxehtësi. Nga pikëpamja kinetike, nuk është e favorshme për një reagim të shpejtë.

Struktura të ndryshme materiale

▪ Struktura e silikonit:Silikonika një strukturë të caktuar kristalore dhe ka disa boshllëqe dhe ndërveprime relativisht të dobëta midis atomeve, duke e bërë më të lehtë kontaktin dhe reagimin e tretësirës së hidroksidit të natriumit me atomet e silikonit.

▪ Struktura esilikondioksid:silikondioksidi ka një strukturë të qëndrueshme të rrjetit hapësinor.Silikoniatomet dhe atomet e oksigjenit janë të lidhur ngushtë me lidhje kovalente për të formuar një strukturë kristalore të fortë dhe të qëndrueshme. Është e vështirë që tretësira e hidroksidit të natriumit të depërtojë në brendësi të saj dhe të kontaktojë plotësisht atomet e silikonit, duke rezultuar në vështirësi në reagimin e shpejtë. Vetëm atomet e silikonit në sipërfaqen e grimcave të dioksidit të silikonit mund të reagojnë me hidroksid natriumi, duke kufizuar shpejtësinë e reagimit.

Efekti i kushteve

▪ Reagimi i silikonit me hidroksid natriumi: Në kushtet e ngrohjes, shpejtësia e reagimit të silikonit me tretësirën e hidroksidit të natriumit do të përshpejtohet ndjeshëm dhe reaksioni në përgjithësi mund të vazhdojë pa probleme në temperatura të larta.

▪ Reagimi i dioksidit të silikonit me hidroksid natriumi: Reagimi i dioksidit të silikonit me tretësirën e hidroksidit të natriumit është shumë i ngadalshëm në temperaturën e dhomës. Zakonisht, shpejtësia e reagimit do të përmirësohet në kushte të vështira si temperatura e lartë dhe tretësira e koncentruar e hidroksidit të natriumit.