ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование цепей из "Физическая химия пирометаллургических процессов Часть 1 Издание 2" Возникающие из активных комплексов возбужденные частицы продуктов реакции обладают большим запасом энергии. Для того чтобы произошла реакция, они должны превратиться в нормальные молекулы конечных веществ, т. е. каким-то путем освободиться от избыточной энергии, которая равна алгебраической сумме энергии активации Е исходных молекул и теплоты реакции 0 . В противном случае из них могут возникнуть снова начальные частицы. [c.56] Освобождение от избыточной энергии происходит различными способами путем излучения света, путем передачи энергии при столкновении с другой частицей или со стенкой сосуда. [c.56] Только в одном из этих случаев, а именно при столкновении с частицей исходного вещества, т. е. с частицей, способной участвовать в данной реакции, избыточ ая Сергия не будет— потеряна для процесса. Переход ее от возбужденной частицы продуктов реакции к молекулам исходных веществ позволит последним образовать новый активный комплекс и т. д. Таким образом могут возникнуть так называемые энергетические цепи, способствующие быстрому течению реакции. Вероятность возникновения таких цепей, однако, очень невелика. Кроме наличия других возможностей рассеяния избыточной энергии,, весьма мала вероятность передачи частице газа большой порции энергии именно в колебательной (которая нужна для активации), а не в трансляционной форме. Поэтому энергетические цепи весьма редки в химических реакциях. [c.57] Что касается возникших атомов и радикалов, то они, как и возбужденные молекулы, тоже могут исчезнуть путем обратного воссоединения (например 2Н = Й2). отдавая появляющуюся при этом избыточную энергию посредством излучения или прн столкновении с третьей частицей или стенкой сосуда. Кроме того, они способны при встрече с исходными молекулами давать продукты реакции и новые атомы или радикалы. [c.57] Например, при взаимодействии хлора и водорода столкно вение атома С1 с молекулой Нг приводит к возникновению не только молекулы НС1, но и атома Н. При такой непрерывной регенерации атомов и радикалов возникают так называемые вещественные, или химические цепи, лежащие в основе механизма большого числа реакций. [c.57] Широкая распространенность цепных реакций обусловлена легкостью взаимодействия атомов и радикалов с молекулами с насыщенной связью, а также сохранением свободной валентности в этих процессах, т. е. появлением радикалов и атомов. Поэтому, хотя возникновение последних требует большой затраты энергии и происходит сравнительно редко, скорость цепной реакции может значительно превысить скорость простой [13], [82]. [c.57] Если результаты элементарных химических актов таковы что каждый атом или радикал дает не больше одного нового,, то цепи являются простыми, если же несколько — разветвляющимися . [c.57] Преобладание цепной реакции над простой особенно вероятно при разветвленных цепях. Возникновение последних происходит обычно в присутствии молекул с кратными связями, например кислорода [13]. В этом случае при взаимодействии атома с молекулой возможно появление трех ненасыщенных валентностей или двух активных частиц. [c.58] При таком механизме реакция, раз начавшись, быстро увеличивает свою скорость. Последняя не имела бы предела, если каждая цепь развивалась бы беспрепятственно. В действительности отдельные цепи одного и того же типа имеют неодинаковое число звеньев. [c.58] Длина цепи зависит от того, на каком звене благоприятные столкновения сменятся столкновением, ведущим к уничтожению атомов или радикалов. Обрывы цепи происходят вследствие воссоединения активных частиц в нормальную с потерей энергии либо лучеиспусканием, либо передачей третьей частице или стенке. Развитие реакции определяется поэтому разностью между числом возникающих и исчезающих в единицу времени атомов и радикалов. [c.58] Вернуться к основной статье