ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цепные реакции из "Краткий курс физической химии" Особенность цепных реакций состоит в том, что возникающие ири их протекании частицы имеют повышенную химическую активность. Поэтому в таких реакциях элементарные акты не являются независимыми друг от друга — каждый из них вызывает один или несколько других. Цепные реакции — особый класс процессов, имеющих весьма важное значение в технике. К ним принадлежат горение, взрывы, термоядерные реакции, синтез полимерных материалов, крекинг нефти и др. [c.245] Теория ценных реакций н се нрименепие получили широкое развитие благодаря работам акад. Н. Н. Семенова ы возглавляемой им советской научной школы, а также Ч. Гнншельвуда в Англии. Цепные реакции были открыты ири изучении фотохимических ироцессов. [c.246] Из схемы видно, что в цепных реакциях процесс развивается вследствие возникновения неустойчивых промежуточных продуктов. В рассматриваемом случае — это атомы хлора и водорода. Такие неустойчивые промежуточные вещества валентно ненасыщены и поэтому весьма реакционно способны, а время их жизни очень мало. Цепи, возникающие благодаря появлению атомов или других активных частиц, могут неограниченно развиваться, тогда это приводит к взрывам, либо обрываться из-за гибели активных частиц в результате адсорбции на стенках сосуда или тройных столкновений. [c.246] НгО + Н Н + 02 = 0Н + 0 0 + H2 = 0H-t-H п т. д. Подтверждением этой схемы являются следующие опыты. При встрече взаимно перпендикулярных потоков водорода и кислорода в середине большого сосуда реакция вовсе не происходила (при 530° С и низких давлениях). Если же эти газы смешать в небольшом кварцевом сосуде, то реакция со-сопровождается взрывом. Реакция также начинается и в большом сосуде, если в него ввести кварц. Это объясняется образованием на поверхности кварца гидроксильных радикалов, инициирующих цепи. Цепной механизм характерен и для других реакций горения газообразного топлива, например для окисления СО. [c.247] Цепные реакции делятся на реакции с простыми цепями и с разветвляющимися. В первых каждый исчезающий атом вызывает появление только одного нового атома как в приведенном выше случае образования НС1. В реакциях с разветвляющимися цепями исчезновение одной активной частицы приводит к появлению двух или более новых, например при упоминавшейся реакции окисления водорода Н + 02 = 0Н + 0, где вместо одного атома водорода возникают две неустойчивые частицы ОН и О. [c.247] Существование свободных атомов или радикалов доказано различными методами спектроскопическим, измерением тепла, выделяющегося при рекомбинации (гибели) таких частиц на поверхностях термопар и др. Из сказанного следует, что обрыв цепей может происходить двумя путями. Либо благодаря тройным столкновениям, при которых избыток энергии воспринимает нейтральная молекула М, например, СО+О+М = М + +СО2, либо вследствие адсорбции активных частиц па твердых поверхностях. [c.247] Вернуться к основной статье