Молекулы реакции со свободными атомами

По мере приближения атома 2 к молекуле XV вдоль пря-мой, соединяющей ядра атомов X и V, связь между атомами 2 и V усиливается, а между атомами X и V — ослабевает. На некотором расстоянии атома 2 от молекулы ХУ возникает промежуточное состояние, при котором образуется так называемый активный комплекс X—V—2. Последний, распадаясь, образует конечные продукты реакции свободный атом X и молекулу У2. [c.139]

При приближении атома Ъ к молекуле XV вдоль прямой, соединяющей ядра атомов X и У, энергия взаимодействия атомов 2 и У возрастает, а атомов X и У ослабляется. На некотором расстоянии атома 2 от молекулы ХУ возникает промежуточное состояние, так называемый активированный комплекс, представляющий собой неустойчивую молекулу ХУ2. Последняя, распадаясь, образует конечные продукты реакции свободный атом X и молекулу У2. [c.156]

V возрастает, а атомов X и V ослабляется. На некотором расстоянии атома 2 от молекулы XV возникает промежуточное состояние, так называемый активированный комплекс, представляющий собой неустойчивую молекулу Х 2. Последняя, распадаясь, образует конечные продукты реакции свободный атом X и молекулу 2. [c.135]

В данном курсе изложены только основы теории неразветвленных цепных реакций, в которых образовавшаяся валентно-ненасыщенная частица создает одну цепь. В некоторых случаях, например в реакции Н2 с О2 и во многих реакциях с участием р2, один свободный атом может в результате реакции с молекулами исходных веществ образовать три свободные валентности, например [c.318]

Таким образом, цепные реакции характеризуются тем, что в каждой из них помимо молекулы конечного продукта образуется свободный атом-радикал, который реагирует с молекулой второго компонента. [c.149]

Активная частица (возбужденная молекула, свободный атом, свободный радикал с ненасыщенной валентностью или же электрически заряженный ион) играет роль активного центра. Такая частица взаимодействует с молекулой исходного вещества, причем образуются молекула продукта реакции и новая активная частица (той же или другой химической природы). Последняя реагирует со следующей молекулой исходного вещества получаются еще одна молекула продукта реакции и дальнейшая активная частица и т. д. [c.146]

Темплатные синтезы всегда представляют собой превращения, в которых по сути атом металла (непосредственно в виде определенного, в том числе и нулевого заряда, иона или в виде комплекса, содержащего выгодные для реакции свободные или занятые лигандами позиции), обладающий необходимой стереохимией и электронным состоянием (строением), играет роль агента, направляющего реакцию по заданному или преимущественно по заданному руслу [79, с 147]. Ориентируя и активируя за счет комплексообразования молекулы конденсируемых веществ, ион металла выполняет роль своеобразной матрицы, определяющей строение образующегося соединения. Можно выделить две разновидности темплатного эффекта. В том случае, когда ион металла ускоряет протекание тех или иных стадий реакции, способствуя образованию конечного продукта, принято говорить о кинетическом темплатном эффекте. Если роль иона металла заключается в смещении равновесия за счет связывания образующегося продукта, это классифицируется как термодинамический темплатный эффект Конечный результат в обоих случаях одинаков- добавка темплатного агента позволяет получить соединение, которое без такой добавки не образуется или образуется с более низким выходом Следовательно, роль иона металла состоит не только и не столько в прямом подавлении побочных процессов, сколько в направлении реакции по выгодному для него пути В случае термодинамического темплатного эффекта синтезируемое соединение представляет собой весьма прочный комплекс При кинетическом темплатном эффекте может наблюдаться выделение свободного органического макроциклического соединения. Иными словами, ион металла, выполнив функции активирования и ориентации конденсирующихся групп А и В (уравнение (2.1)), может выйти из макроциклического окружения и снова координировать исходные вещества (кинетический темплатный эффект) или остаться внутри полости макроцикла (термодинамический темплатный эффект) [c.28]

Если пробный заряд помещается на любом расстоянии от ядра в пределах электронной оболочки атома, то электростатическое воздействие характеризует эффективный заряд атома. Любой другой заряд частицы, не отвечающий реальному значению, называют формальным зарядом. Именно формальным зарядом оперируют всегда в химических формулах ионов и в уравнениях химических реакций. Формальный заряд приписывают свободному атому или чаще всего атому в составе молекулы после проведения над ними ряда условных операций. Например, для расчета формальных зарядов атомов в полярных молекулах допускают, что сильно полярная молекула является чисто ионной [c.131]

Под действием же ультрафиолетового излучения процесс идет как фотохимическая реакция и заключается в следующем. Поглотив квант лучистой энергии, молекула хлора (которая менее прочна, чем молекула водорода) распадается на свободные атомы, которые, конечно, гораздо более активны химически, чем молекулярный хлор. Столкнувшись с молекулой водорода, атом хлора образует молекулу хлороводорода и свободный атом водорода, т. е. новую активную частицу. В свою очередь, атом водорода, сталкиваясь с молекулой хлора, дает новую молекулу НС1 и снова свободный атом хлора н т. д. [c.181]

Сульфохлорирование — типичная цепная реакция. Квант энергии расщепляет молекулу хлора на атомы, которые взаимодействуют с углеводородами с образованием алкильных радикалов. Алкильный радикал реагирует с молекулой двуокиси серы, превращаясь, в радикал алкилсульфона, который в свою очередь тотчас же реагирует с молекулой хлора, превращаясь в сульфохлорид при этом снова образуется свободный атом. хлора [c.304]

Из приведенного выше рассмотрения вырожденного распространения цепи видно, что в вопросе о первых стадиях процесса низкотемпературного окисления, т. е. об основном виде реакции свободного радикала К()2-, до сих пор нет полного единодушия. Согласно одной гипотезе свободный радикал КОг - отнимает атом водорода, образуя молекулу гидроперекиси окончательные продукты образуются главным образом в результате разложения этой промежуточной гидроперекиси. Согласно другой гипотезе при обычных для нарофазных реакций температурах свободный радикал КОг - главным образом разлагается на мелкие осколки, которые и ведут к образованию окончательных продуктов р( акции. Высказано предположение [27, 144], что в системах, где отсутствует легко отнимаемый атом водорода, преобладает взаимодействие между свободными радикалами [c.194]

Однако существуют и такие реакции, в которых после окончания цикла остаются кроме молекул продуктов еще свободные ато-мы, радикалы или неустойчивые молекулы, облегчающие возникновение нового цикла реакций. Каждый последующий цикл связан с предшествующим непосредственно через активный атом или радикал, который остался после закончившегося цикла. Все циклы образуют, таким образом, как бы звенья непрерывной цепи. Сложные процессы такого типа называют цепными. [c.40]

Если каким-нибудь путем, например, в результате термической диссоциации молекулы хлора в газовой фазе образовался свободный атом хлора, то он взаимодействует с молекулами водорода с образованием хлористого водорода и свободного атома водорода, который вступает в реакцию с молекулой хлора и дает молекулу хлористого водорода и атом хлора. Таким образом, в результате каждого цикла, помимо конечного продукта реакции, остается свободный атом хлора, дающий начало новому циклу, т. е. происходит цепной процесс. [c.40]

Впервые представление о цепной реакции появилось в 1913 г., когда было установлено, что при действии света на смесь хлора с водородом молекула хлора, поглощая квант световой энергии, распадается на два атома, которые вступают в реакцию с молекулами водорода. При этом образуются хлористый водород и атом водорода, который в свою очередь вступает в реакцию с молекулой хлора, образуя свободный атом хлора и т. д. Реакция взаимодействия хлора с водородом является [c.318]

Свободный атом кислорода вступает в реакцию со второй молекулой N02 [c.229]

При реакциях гомолитического замещения атакующей частицей является свободный радикал. При этом чаще всего замещается также водород кольца, но в данном случае он покидает молекулу как нейтральный атом. [c.33]

Прежде чем решить этот вопрос, введем понятие радикала. Так называются группы атомов, получающиеся, если от молекулы отнимают один атом водорода. Если отнимают атом водорода от метана с формулой СН4, то получается радикал метил —СНз. Одна черточка указывает, что метильная группа имеет одну валентность, или, говоря иначе, один свободный электрон. Конечно, такая свободная валентность сразу насыщается. Поэтому свободные радикалы не бывают устойчивыми, они тут же вступают в реакцию с образованием какого-нибудь соединения. [c.29]

Изложенные соображения имеют общий характер и ни в коем случае не ограничиваются рассмотренным примером. Реакции типа А- -ВС также требуют энергии активации на разрушение единственной связи В — С. Как будет дальше показано, для них энергия активации обычно невелика, и они протекают поэтому очень быстро. Мономолекулярный распад молекулы на составные части также требует затраты энергии активации. Часть энергии активации может однако в этом случае черпаться из внутренних энергетических ресурсов распадающейся молекулы. Реакции между двумя свободными атомами, сопровождающиеся выделением энергии, требуют малую энергию активации и происходят почти при каждом столкновении. Мы наблюдали бы всегда очень быстрое течение таких реакций, если бы не одно осложняющее обстоятельство. После реакции продукт ее в виде единственной молекулы несет всю избыточную энергию д. Такая сильно активированная молекула неустойчива и быстро распадается на исходные атомы, если до этого она не успеет передать избыточную энергию другой молекуле, атому или твердой поверхности. Так как столкновения с другими молекулами происходят в большинстве случаев через более длинные промежутки времени, чем время существования такой возбужденной молекулы, то реакцию между двумя атомами мы будем практически наблюдать лишь, если в элементарном акте участвует третья частица или если этот акт происходит на поверхности катализатора ( 358). [c.445]

Образовавшиеся атомы хлора имеют достаточно большую энергию, чтобы при соударении с молекулами водорода расколоть их на атомы. В результате этой реакции образуется молекула хлористого водорода и свободный атом водорода [c.310]

Возникает целая цепь вторичных реакций, происходящих в результате поглощения только одного кванта энергии. Наличие в реагирующей смеси свободных атомов водорода и хлора было подтверждено экспериментальным путем. Когда активная частица передает свою энергию молекуле какого-нибудь инертного вещества, не участвующего в реакции, например молекуле азота (если добавить азот к реагирующей смеси), происходит обрыв цепи. Цепь может оборваться, если свободный атом водорода или хлора растрачивает часть своей энергии на соударение со стенкой сосуда. Наконец, цепь реакции может оборваться, если свободный атом хлора встречается при соударениях не с молекулой водорода, а с его атомом [c.310]

TaKHM образом, принимают, что сначала под влиянием энергии света расщепляются молекулы хлора на атомы. Атомы хлора отрывают от молекулы углеводорода атом водорода и образуют алкильный радикал и молекулу хлористого водорода. Алкильный радикал тут же реагирует с молекулой двуокиси серы, превращаясь в радикал алкил-сульфона, который в свою очередь сейчас же реагирует с молекулой хлора, превращаясь в сульфохлорид, при этом снова образуется свободный атом хлора. В результате образования этого атома хлора начи- ается следующий цикл реакций, теоретически без затраты энергии света. Квантовый выход, который в лабораторных условиях составляет приблизительно 30000—40000, в производственных условиях из-за невозможности применения чистых исходных материалов достигает всего лишь приблизительно 2000—3000. Как и при хлорировании, здесь также может вступить в реакцию один алкильный радикал с молекулой хлора, образуя молекулы алкилхлорида и атом хлора R + la- R l + r (реакция хлорирования в углеродной цепи). Но это, как мы уже знаем, бывает только в редких случаях. Алкильные радикалы реагируют с SO2 (по Шумахеру и Штауффу) на две порядковые величины быстрее, чем с одной молекулой хлора [11]. [c.366]

Эта реакция при обычных условиях идет очень медленно, но при нагревании или сильном освещении (прямым солнечным светом, горящим магнием и т. д.) протекает быстро, со взрывом. Исследования позволили выяснить ее механизм. Вначале за счет энергии (кванта света hv) ультрафиолетовых лучей молекула хлора приходит в возбужденное, химически активное состояние и диссоциирует на свободные атомы или радикалы-атомы (обычно их отмечают точкой у символа С1). Валентноненасыщенный атом-радикал С1 затем реагирует с молекулой водорода, образуя молекулу НС1 и атом-радикал Н. В свою очередь атом-радикал водорода, обладая свободной валентностьк , реагирует с молекулой хлора, образуя молекулу НС1 и атом-радикал хлора i и т. д. [c.149]

Даже если в реакции участвуют одна или две частицы реагентов, в большом числе случаев реакция оказывается сложной, т. е. также проходит через ряд элементарных стадий. В качестве примера можно рассмотреть реакцию присоединения молекулярного хлора к этилену. Прямое взаимодействие между этиленом и С1г запрещено по орбитальной симметрии и скорость его чрезвычайно мала. Если же в системе тем или иным путем (например, при действии света на С ) образуются атомы С1, то процесс может пойти по цепному механизму. Атом С1 легко присоединяется по двойной связи С2Н4 с образованием свободного радикала С2Н4С1. Этот свободный радикал может легко оторвать атом С1 от молекулы С1з с образованием конечного продукта — С2Н4С1.,, в результате чего регенерируется свободный атом С1. [c.226]

Как легко видеть, начальная стадия — фотохимическое расщепление молекулы хлора — приводит к образованию двух реакционноспособных частиц — свободных атомов хлора, являющихся, в сущности, радикалами. Это подтверждается тем, что скорость реакции оказывается пропорциональной корню квадратному из интенсивности поглощенного света, т. е. каждый квант поглощенной энергии вызывает инициирование двух цепей реакций. Присоединение свободного атома хлора к молекуле ненасыщенного соединения приводит к образованию другого радикала ХП, способного вступать в радикальную реакцию замещения с молекулой хлора, в результате чего образуется конечный продукт присоединения XIII и свободный атом хлора. Этот атом способен инициировать тот же цикл реакций со следующей молекулой ненасыщенного соединения, так что процесс продолжается. Таким образом, каждый атом хлора, образованный а результате фотохимического расщепления, инициирует исключительно быструю цепную реакцию. [c.288]

Радикал содержит нечетное число электронов в молекуле (имеет неспаренныА электрон) не несет электрического заряда т. е. не является ионом. Реакции с участием радикалов называют радикальными. Атомы или радикалы могут рекомбинироваться снова в молекулу С1г с выделением энергии или могут воз-дейстеовать на молекулу водорода Атом хлора разрывает молекулу водорода давая молекулу НС1 и свободный атом водорода [c.54]

Оба компонента каталитической системы охотно вступают в реакцию с веществами, в молекуле которых есть атом со свободной электронной парой. В случае триэтилалюминия стремление заполнить недостающую электронную пару на алюминии настолько велико, что это вещество в нормальных условиях существует как димер с довольно большой устойчивостью. Димер энергетиче ски более устойчив (почти на 10 ккал1моль). Триалкилалюминий образует с донорами комплексные соединения, некоторые из них настолько устойчивы, что их можно перегонять, а попытка разделить их на первоначальные компоненты часто приводит к деструкции всей молекулы [10]. [c.44]

Вскоре после появления первой статьи об энергетической стороне мультиплетной теории [8] Поляньи опубликовал [13] очень похожую теорию катализа. Ее особенностью явилось квантово механическое обоснование взглядов, аналогичных взглядам, лежащим в основе формул (1.9) и (1.10) мультиплетной теории. В согласии с Лондоном [14], Поляньи указывает, что протекание газовой реакции АВ-ьСВ = АЬ + ВС затруднено вследствие существования отталкивания, основанного на самой природе валентно-химических сил так, атом А, связанный с В, отталкивает любой другой атом, например О. Чтобы произошла реакция, молекулы АВ и СО должны сблизиться, причем А должно находиться рядом с О, а В рядом с С. Однако в таком положении, как показывает расчет, отталкивательные силы максимальны. Наоборот, энергия активации реакции молекулы со свободным атомом [c.13]

Для полной характеристики химической реакции необходимы тер.модинамические и кинетические данные. Термодинамические характеристики реакции синтеза аммиака обстоятельно исследованы. Известны также зависимости константы химического равновесия, тепла реакции и термодинамического потенциала реакции (свободной энергии) от температуры и давления, а также от состава газовой смеси. Теоретические данные и экспериментальные измерения хорошо согласуются в области наиболее часто применяемых давлений (ниже 600 ат). Иначе обстоит дело с кинетикой реакции. Кинетические характеристики определяются путем измерения скорости реакции, зависящей от изменения концентрации прод жта во времени (в различных условиях), и путем установления механизма реакции. Законы химической кинетики в гомогенной системе часто можно точно выразить математически для многих хи.мических реакций доказано хорошее совпадение результатов вычислений с экспериментальными данными. В зависимости от количества молекул, принимающих участие в реакциях, они подразделяются на MOHO-, ди- и тримодекулярные, или на реакции первого, второго и третьего порядка, так как скорость реакции пропорциональна произведению концентраций. [c.505]

Бромирование алканов относится к реакциям радикального замещения н я - тяется цепным процессом. Свободный атом брома, образующийся при диссоциации молекулы брома в результате поглощения тепловой или световой эне гви, содержит неспаренный электрон, т. е. является свободным радикалом. Он вырывает атом водорода из молекулы алкана, которая при этом сама превращается в свободный радикал. Последний расщепляет новую молекулу брома и прксоеи-няет один из ее атомов с образованием галогенводорода. Другой атом брома реагирует со следующей молекулой алкана, и этот процесс продолжается далее. [c.69]

Примером типичной цепной реакции может служить образование хлороводорода из хлора и водорода. Смесь этих двух газов может храниться в темноте в течение длительного времени без заметных изменений. Однако если внести в эту смесь небольшой кусочек металлического натрия или осветить ненадолго ярким лучом света, то происходит быстрая, почти мгновенная реакция, носящая характер взрыва. Действие натрия или света отличается от каталитического, так как в результате реакции натрий превращается в хлорид натрия и не может быть использован вторично, а иницирование (или возбуждение) реакции возможно только светом, который поглощается молекулами хлора. Натрий и свет возбуждают цепную реакцию, состоящую из последовательности большого числа элементарных реакций, в каждой из которых заново образуется свободный атом. В других цепных реакциях, кроме атомов, промежуточными частицами могут быть свободные радикалы, ионы и возбужденные молекулы с большой реакционной способностью, которые в виду большого содержания энергии не требуют активации. [c.281]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология