Si மற்றும் NaOH இன் எதிர்வினை வீதம் ஏன் SiO2 ஐ விட வேகமாக உள்ளது?

ஏன் எதிர்வினை விகிதம்சிலிக்கான்மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு சிலிக்கான் டை ஆக்சைடை விஞ்சிவிடும் பின்வரும் அம்சங்களில் இருந்து பகுப்பாய்வு செய்யலாம்:

வேதியியல் பிணைப்பு ஆற்றலில் வேறுபாடு

▪ சிலிக்கான் மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் எதிர்வினை: சிலிக்கான் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரியும் போது, ​​சிலிக்கான் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள Si-Si பிணைப்பு ஆற்றல் 176kJ/mol மட்டுமே. எதிர்வினையின் போது Si-Si பிணைப்பு உடைகிறது, இது உடைக்க ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது. இயக்கவியல் பார்வையில், எதிர்வினை தொடர எளிதானது.

▪ சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் எதிர்வினை: சிலிக்கான் டை ஆக்சைடில் உள்ள சிலிக்கான் அணுக்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள Si-O பிணைப்பு ஆற்றல் 460kJ/mol ஆகும், இது ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது. எதிர்வினையின் போது Si-O பிணைப்பை உடைக்க அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, எனவே எதிர்வினை ஏற்படுவது ஒப்பீட்டளவில் கடினம் மற்றும் எதிர்வினை விகிதம் மெதுவாக இருக்கும்.

வெவ்வேறு எதிர்வினை வழிமுறைகள்

▪ சிலிக்கான் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிகிறது: சிலிக்கான் முதலில் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் சிலிக்கிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சிலிக்கிக் அமிலம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து சோடியம் சிலிக்கேட் மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகிறது. இந்த எதிர்வினையின் போது, ​​சிலிக்கான் மற்றும் தண்ணீருக்கு இடையேயான எதிர்வினை வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது, இது மூலக்கூறு இயக்கத்தை ஊக்குவிக்கிறது, இதன் மூலம் எதிர்வினைக்கான சிறந்த இயக்க சூழலை உருவாக்குகிறது மற்றும் எதிர்வினை விகிதத்தை துரிதப்படுத்துகிறது.

▪ சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிகிறது: சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து முதலில் தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து சிலிசிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சிலிசிக் அமிலம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து சோடியம் சிலிக்கேட்டை உருவாக்குகிறது. சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீருக்கு இடையேயான எதிர்வினை மிகவும் மெதுவாக உள்ளது, மேலும் எதிர்வினை செயல்முறை அடிப்படையில் வெப்பத்தை வெளியிடுவதில்லை. இயக்கவியல் பார்வையில், இது விரைவான எதிர்வினைக்கு உகந்ததாக இல்லை.

வெவ்வேறு பொருள் கட்டமைப்புகள்

▪ சிலிக்கான் அமைப்பு:சிலிக்கான்ஒரு குறிப்பிட்ட படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அணுக்களுக்கு இடையே சில இடைவெளிகளும் ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமான தொடர்புகளும் உள்ளன, இதனால் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் சிலிக்கான் அணுக்களுடன் தொடர்புகொள்வதையும் வினைபுரிவதையும் எளிதாக்குகிறது.

▪ கட்டமைப்புசிலிக்கான்டை ஆக்சைடு:சிலிக்கான்டை ஆக்சைடு ஒரு நிலையான இடஞ்சார்ந்த பிணைய அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.சிலிக்கான்அணுக்கள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் கோவலன்ட் பிணைப்புகளால் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டு கடினமான மற்றும் நிலையான படிக அமைப்பை உருவாக்குகின்றன. சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் அதன் உட்புறத்தில் ஊடுருவி சிலிக்கான் அணுக்களை முழுமையாகத் தொடர்புகொள்வது கடினம், இதன் விளைவாக விரைவான எதிர்வினையில் சிரமம் ஏற்படுகிறது. சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு துகள்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள சிலிக்கான் அணுக்கள் மட்டுமே சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து, எதிர்வினை வீதத்தைக் கட்டுப்படுத்தும்.

நிபந்தனைகளின் விளைவு

▪ சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் சிலிக்கானின் எதிர்வினை: வெப்ப நிலைகளின் கீழ், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுடன் சிலிக்கானின் எதிர்வினை விகிதம் கணிசமாக துரிதப்படுத்தப்படும், மேலும் எதிர்வினை பொதுவாக அதிக வெப்பநிலையில் சீராக தொடரும்.

▪ சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் எதிர்வினை: அறை வெப்பநிலையில் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுடன் சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் எதிர்வினை மிகவும் மெதுவாக இருக்கும். வழக்கமாக, அதிக வெப்பநிலை மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் போன்ற கடுமையான நிலைமைகளின் கீழ் எதிர்வினை விகிதம் மேம்படுத்தப்படும்.