Neden reaksiyon hızısilikonve sodyum hidroksitin silikon dioksitinkini aşabileceği aşağıdaki yönlerden analiz edilebilir:
Kimyasal bağ enerjisindeki fark
▪ Silikon ve sodyum hidroksitin reaksiyonu: Silikon, sodyum hidroksit ile reaksiyona girdiğinde, silikon atomları arasındaki Si-Si bağ enerjisi sadece 176kJ/mol'dür. Reaksiyon sırasında Si-Si bağı kırılır ve kırılması nispeten daha kolaydır. Kinetik açıdan reaksiyonun ilerlemesi daha kolaydır.
▪ Silikon dioksit ve sodyum hidroksitin reaksiyonu: Silikon dioksitteki silikon atomları ve oksijen atomları arasındaki Si-O bağ enerjisi 460kJ/mol'dür ve bu nispeten yüksektir. Reaksiyon sırasında Si-O bağını kırmak daha yüksek enerji gerektirir, dolayısıyla reaksiyonun gerçekleşmesi nispeten zordur ve reaksiyon hızı yavaştır.
Farklı reaksiyon mekanizmaları
▪ Silikon, sodyum hidroksit ile reaksiyona girer: Silikon, önce su ile reaksiyona girerek hidrojen ve silisik asit oluşturarak sodyum hidroksit ile reaksiyona girer, ardından silisik asit, sodyum silikat ve su oluşturmak üzere sodyum hidroksit ile reaksiyona girer. Bu reaksiyon sırasında silikon ve su arasındaki reaksiyon, moleküler hareketi teşvik edebilen ısı açığa çıkarır, böylece reaksiyon için daha iyi bir kinetik ortam yaratılır ve reaksiyon hızı hızlandırılır.
▪ Silikon dioksit, sodyum hidroksit ile reaksiyona girer: Silikon dioksit, önce suyla reaksiyona girerek silisik asit oluşturur, ardından silisik asit sodyum hidroksit ile reaksiyona girerek sodyum silikat oluşturur. Silikon dioksit ile su arasındaki reaksiyon son derece yavaştır ve reaksiyon süreci temelde ısı açığa çıkarmaz. Kinetik açıdan bakıldığında hızlı reaksiyona elverişli değildir.
Farklı malzeme yapıları
▪ Silikon yapısı:Silikonbelirli bir kristal yapıya sahiptir ve atomlar arasında belirli boşluklar ve nispeten zayıf etkileşimler vardır, bu da sodyum hidroksit çözeltisinin silikon atomlarıyla temas etmesini ve reaksiyona girmesini kolaylaştırır.
▪ Yapısısilikondioksit:silikondioksit istikrarlı bir uzaysal ağ yapısına sahiptir.SilikonAtomlar ve oksijen atomları, sert ve kararlı bir kristal yapı oluşturmak için kovalent bağlarla sıkı bir şekilde bağlanır. Sodyum hidroksit çözeltisinin iç kısmına nüfuz etmesi ve silikon atomlarıyla tamamen temas etmesi zordur, bu da hızlı reaksiyonun zorlaşmasına neden olur. Yalnızca silikon dioksit parçacıklarının yüzeyindeki silikon atomları sodyum hidroksit ile reaksiyona girerek reaksiyon hızını sınırlayabilir.
Koşulların etkisi
▪ Silikonun sodyum hidroksit ile reaksiyonu: Isıtma koşulları altında, silikonun sodyum hidroksit çözeltisi ile reaksiyon hızı önemli ölçüde hızlanacaktır ve reaksiyon genellikle yüksek sıcaklıklarda düzgün bir şekilde ilerleyebilir.
▪ Silikon dioksitin sodyum hidroksit ile reaksiyonu: Silikon dioksitin sodyum hidroksit çözeltisi ile reaksiyonu oda sıcaklığında çok yavaştır. Genellikle reaksiyon hızı, yüksek sıcaklık ve konsantre sodyum hidroksit çözeltisi gibi zorlu koşullar altında geliştirilecektir.
Gönderim zamanı: 10 Aralık 2024