ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цепные реакции из "Учебник физической химии" Своеобразной кинетикой обладает важная в практическом отношении группа реакций, называемых цепными. [c.357] Первоначально возб ждение такой цепи, т. е. образование активных частиц, может осуществляться различными путями. [c.358] Так как диссоциация молекул брома происходит значительно легче, чем диссоциация молекул водорода, то первым звеном является диссоциация молекул брома. Последующие реакции (б) и (в) обеспечивают дальнейшее течение реакции благодаря обшей экзотермичности всего процесса в целом. [c.358] Мы видим, что достаточно единичного акта возбуждения реакции, чтобы дальнейшее течение ее могло продолжаться без поддержки извне. Подобным же механизмом могут обладать взаимодействие водорода с хлором, реакции окисления углеводородов и многие другие. [c.358] Впервые представления о подобном развитии реакции были введены Н. А. Шиловым (1904 г.) в его теории самоускоряю-щихся реакций. Для частного случая процесса окисления подобные же представления были еще ранее введены А. Н. Бахом (1897 г.), согласно теории которого промежуточной реакцией в этих процессах является образование нестойких перекисей Специальное изучение различных газовых цепных реакций и некоторых цепных реакций в растворах, выполнявшееся в обширных исследованиях Н. Н. Семенова и ряда других ученых, позволило выяснить основные особенности их. [c.359] Одной из важнейших характеристик цепных реакций, сильно влияющих на скорость реакции, является длина цепи, т. е. число молекул данного исходного вещесгва, прореагировавших в результате одного акта зарождения цепи. В этом отношении различные реакции различаются в очень широких пределах, причем длина цепи может сильно зависеть и от условий проведения реакции. Известны реакции, в которых длина цепи очень невелика (всего 2—3 звена). С другой стороны, известны реакции, у которых длина цепи достигает нескольких тысяч (и больше) звеньев. Длина цепи данной реакции зависит от соотношения между числом активных частиц, образующихся в единицу времени, и числом этих частиц, расходующихся на образование продуктов реакции и на другие процессы. Иначе говоря, длина цепи зависит от соотношения между числом цепей, возникающих в единину времени, и числом цепей, обрывающихся в тот же промежуток времени. [c.359] Рассмотрим, как происходит последнее явление. [c.359] Активные частицы могут расходоваться и на побочные взаимодействия, из которых во многих случаях особенно существенную роль играют столкновения со стенкой сосуда или с содержащимися в сосуде молекулами инертных веществ, так как при такич столкновениях активные молекулы большей частью теряют свою избыточную энергию и становятся неактивными. Происходит, как принято говорить, обрыв цепи. Очевидно, что каждый такой обрыв уменьшает возможность дальнейшего развития рс-акции, и при неблагоприятных соотношениях это может привести к пом-ному прекращению ее. Поэтому для течения цепных реакций, в особенности реакций с длинными цепями, существенное значение имеют такие факторы, как форма реакционного сосуда. Например, в длинных и узких трубках частота столкновения молекул со стенками и вероятность обрыва цепей, очевидно, больше, чем в сосуде того же объема, но шарообразной формы. Обрыву цепей способствует также наличие в сосуде инертного твердого материала, а иногда даже просто пылинок. [c.359] Цепные реакции весьма чувствительны к изменению концентрации как реагирующих веществ, так и посторонних примесей. [c.360] Это имеет практическое значение, в частности, для процессов сгорания горючего в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. [c.360] Схема разветвляющейся цепи. [c.360] Вернуться к основной статье