Хлор, цепная реакция с водородом

Реакция образования хлористого водорода из хлора и водорода на свету — типичная цепная реакция, протекающая по схеме (И1), зарождение цепи [c.350]

Составить схему цепной реакции хлора с водородом. Какую роль в ней играет освещение Имеет ли значение частота света [c.222]

Согласно представлениям обычной химической кинетики, активируются только те молекулы водорода или хлора, которые непосредственно поглощают кванты света. С этой точки зрения столь большой квантовый выход рассматриваемой реакции необъясним. Реакции с большим квантовым выходом Боденштейн назвал цепными. Вскоре после этого другой немецкий ученый Ф. Габер высказал предположение, что цепная реакция водорода с хлором развивается при помощи свободных атомов водорода и хлора. [c.209]

Ниже приведены уравнения элементарных стадий цепной реакции водорода с хлором, их тепловые эффекты q и значения теплот активации Е, ктл моль [c.54]

Влияние инициаторов. Имеется большая группа химических реакций —окисление молекулярным кислородом, хлорирование и бромирование органических соединений, реакции полимеризации и др., которые начинаются при наличии инициаторов реакции и протекают по цепному радикальному механизму. Такие реакции называют цепными реакциями. Инициатором реакции обычно являются радикальные частицы. В качестве примера может быть приведена реакция взаимодействия газообразного хлора с водородом. В темноте эта реакция идет с малыми скоростями. При освещении или введении инициатора, например паров натрия, реакция идет со взрывом. Некоторые перекисные и азосоединения легко распадаются на радикалы и инициируют реакции полимеризации. [c.530]

Индуцированное хлорирование с замещением атомов водорода. При хлорировании олефина одновременно с реакцией присоединения происходит замещение водорода хлором в продукте присоединения хлора. Поскольку в отсутствии олефина дихлориды не хлорируются с замещением атома водорода хлором, то реакция замещения рассматривается как индуцированная реакция. Индуцированная реакция хлорирования ин-гибитируется кислородом, а следовательно, очевидно, развивается как цепная реакция. При хлорировании смеси парафина и олефина хлор, присоединяется к олефину и одновременно водород замещается хлором у парафина. Реакция изучалась для пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой смесей. Газообразные олефины в темноте при температуре ниже 150° реагируют с хлором лишь медленно или совсем не реагируют, но они взаимодействуют энергично в присутствии какой-либо жидкой фазы. Смеси олефинов и парафинов при этих условиях реагируют быстро с образованием как продуктов присоединения, так и замещения [9]. Энергия, необходимая для реакции замещения, возможно получается за счет сильно экзотермичпой реакции присоединения. [c.63]

Расщепление одного атома урана приведет к расщеплению нескольких атомов. Результат цепной ядерной реакции окажется подобен результату обычной химической цепной реакции, например реакции водорода и хлора (см. гл. 9). Однако поскольку ядерные реакции связаны с обменом гораздо большими энергиями, чем химические реакции, то результаты ядерной цепной реакции окажутся несравнимо более мощными. [c.177]

Квантовый выход цепной реакции водорода с хлором при [c.283]

Хлорирование, а также и сульфохлорирование протекают как типичная цепная реакция. Опираясь на результаты исследований реакции взаимодействия хлора с водородом и реакции хлорирования парафиновых углеводородов, механизм сульфохлорирования можно представить в следующем виде [c.366]

Большинство цепных реакций подвержено химическому ингибированию, причем заметное ингибирование следами примесей является прекрасным доказательством цепного характера реакции. Так, 0,01 мол.% кислорода может уменьшить квантовый выход реакции водорода с хлором в 1000 раз [8(4, 85]. Так как свободные радикалы легко гибнут на стенках сосуда, то их участие в реакции можно обнаружить, изучая влияние на скорость реакции изменения отношения поверхности реактора к его объему (например, при набивке стеклом) или добавок инертных газов (таких, как гелий). Изменение материала стенок реактора (вместо стеклянных—металлические) или покрытие их различными вещ ествами также может заметно менять скорость реакции [86]. Хотя эти эффекты и не всегда являются доказательством цепного механизма реакции (так как они свидетельствуют лишь о наличии гетерогенной реакции на стенках сосуда), но все же они указывают на большую вероятность цепной реакции. [c.103]

Это отношение называют квантовым выходом оно может меняться в широких пределах (от десятимиллионных долей до сотен тысяч). Так, в цепной реакции водорода с хлором квантовый выход составляет 10 , т. е. каждый квант вызывает появление ста тысяч молекул НС1, а при обесцвечивании видимым светом красителя метиленового голубого квантовый выход едва превышает 10 . [c.109]

Сходство предложенного механизма с механизмом неразвет-вленных цепных радикальных реакций в газовой и жидкой фазах заключается также в том, что стационарная концентрация адсорбированных радикалов кислорода существенно выше равновесной. Формально дело обстоит здесь так же, как в случае цепной реакции водорода с хлором, где в результате взаимодействия молекулярного водорода с атомами хлора стационарная концентрация атомарного водорода существенно превышает равновесную. В случае реакции каталитического окисления роль атомов хлора играет четырехвалентный ванадий, а роль атомов водорода — адсорбированные радикалы кислорода. Другими словами, этот процесс можно рассматривать как две сопряженные реакции восстановления окисления поверхности катализатора и окисления СО, идущие с участием одних и тех же активных промежуточных частиц — адсорбированных радикалов кислорода. [c.135]

Нернст объяснил причины такого влияния света. При облучении смеси светом (даже кратковременном) молекула хлора расщепляется на два одиночных атома. Атом хлора (который намного активнее, чем в составе молекулы) отрывает атом водорода от молекулы водорода и образует молекулу хлорида водорода. Оставшийся атом водорода отрывает атом хлора от молекулы хлора оставшийся атом хлора отрывает- атом водорода от молекулы водорода и т. д. Таким образом, даже незначительное облучение вызывает фотохимическую цепную реакцию, которая протекает со скоростью взрыва и завершается образованием большого количества молекул хлорида водорода. [c.118]

Упоминавшаяся выше цепная реакция водорода с хлором была инициирована освещением смеси этих газов пламенем магния, горящего в воздухе. Такое фотохимическое инициирование применяют и для проведения [c.287]

Это отношение называется квантовым выходом и может изменяться в широких пределах (от десятимиллионных долей до сотен тысяч). Так, в цепной реакции водорода с хлором квантовый выход составляет 10 , т. е. каждый квант вызывает появление ста тысяч молекул НС1, а в реакции обесцвечивания светом метиленовой синей квантовый выход едва превышает 10 . Во вторичных процессах, особенно деятельными участниками оказываются ионы и радикалы, возникшие в первичном акте. Число фотохимических реакций очень велико, и мы называем лишь некоторые наиболее характерные. [c.347]

Хлор реагирует с водородом бурно, со взрывом, но для начала реакции необходимо освещение, что связано с ее цепным механизмом (см. разд. 5.5). Взаимодействие водорода с Вгг и Ь, по-видимому, также включает цепные процессы. Реакция с бромом протекает медленно, а с иодом идет лишь при нагревании. и не Доходит до конца — в системе устанавливается равновесие. Этой закономерности соответствует и изменение AG/ в ряду НС1 — НВг — HI эта величина равна соответственно —95, —51 и 2 кДж/моль. [c.475]

Энергия активации для хлорирования метана, определенная экспериментально, составляет 31 600 кал [28] (вычисленная 28 500 кал), тогда как вычисленное значение для хлорирования этилена путем замещения составляет 45 ООО кал [34]. Обе реакции, по-видимому, протекают по одному механизму. Можно поэтому предсказать, что замещение водорода галоидом в метане, этане и других парафинах должно протекать быстрее, чем в этилене это действительно наблюдается. Энергия активации присоединения хлора к этилену была рассчитана Шерманом с сотрудниками она составляет 28 500 кал для цепной реакции и 25 200 кал для бимолекулярной реакции. Эти значения гораздо меньше той величины, которая найдена для заместительного хлорирования этилена экспериментально показано, что присоединение хлора к этилену протекает быстрее, чем замещение, по крайней мере, при низких температурах. [c.60]

Так, в цепных реакциях положительные катализаторы могут облегчать возникновение цепей (вспомним действие паров металлического натрия на смесь хлора с водородом). Отрицательные же катализаторы в цепных реакциях могут действовать путем обрыва цепей. Так действуют продукты разложения тетраэтилсвинца или карбонила железа, которые прибавляют к моторным бензинам для уменьшения возможности преждевременных взрывов в цилиндрах мотора. [c.492]

Другим примером, показывающим возможность молекулярного или цепного механизма протекания реакции, является реакция образования галогеноводородов. Как мы видели выше, реакция образования хлористого водорода из молекулярных хлора и водорода протекает как типичная цепная реакция. Для реакции брома с водородом [c.200]

По особенностям стадии развития цепи цепные реакции делятся на две группы неразветвленные цепные реакции, когда в процессе развития цепи число свободных валентностей в звене цепи остается постоянным, и разветвленные цепные реакции, когда развитие цепи идет с увеличением свободных валентностей в звене цепи. В качестве примера неразветвленной цепной реакции рассмотрим реакцию взаимодействия водорода с хлором. В темноте водород и хлор практически не взаимодействуют. Но при освещении системы солнечным светом реакция протекает со взрывом. Зарождение цепи происходит при поглощении молекулой С кванта энергии h [c.605]

При таком механизме передачи энергии реакция приводит к образованию одной нли нескольких новых активных частиц — возбужденных молекул, свободных радикалов или атомов. Таковы, например, атомарный водород, кислород, хлор, радикалы гидроксил НО-, нитроксил HNO-, метил -СНз и др. Все эти вещества, являясь химически ненасыщенными, отличаются ВЫСОКО реакционной способностью и могут реагировать с компонентами смеси, образуя в свою очередь свободные радикалы и атомы. Химически активные группы являются активными центрами цепной реакции. Так возникают более или менее длинная цепь реакций, в которой энергия избирательно передается от одной активной частицы к другой. [c.127]

Активные центры цепной реакции — атомы водорода и хлора —не расходуются, их концентрации здесь остаются неизменными. [c.25]

Инициирование цепной реакции может быть вызвано действием не только света, но и некоторых активных веществ например, цепная реакция хлора с водородом может быть вызвана введением в реакционную смесь иаров натрия или платиновой пластинки с активной поверхностью. [c.97]

Впервые химический лазер, основанный на реакции между водородом и хлором, был разработан американскими исследователями, Однако им не удалось достичь успеха, поскольку затраты энергии на инициирование реакции, т. е. создание атомного хлора, во много раз превышали энергию лазерного возбуждения. Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму и должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы НР или ОР с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для НР составляет 2,7—3,2 мкм, а для ОР — 3,7—4,4 мкм. При добавлении оксида углерода (IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы СОз забирают энергию у молекул ОР и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан хими ческий лазер, излучение в котором составляет 1,3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н+ и НО2 , которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная молекула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. Газообразный хлор пробулькппает через жидкую смесь пероксида водорода и гидроксида натрия, который [c.101]

Примером цепной реакции может служить процесс образования хлористого водорода из газообразных водорода и хлора. Смесь этих газов при комнатной температуре и в темноте совершенно стабильна, но бурно реагирует после введения в нее очень малого количества паров натрия [c.355]

Примером цепной реакции является взаимодействие хлора с водородом. Поглощение одного кванта света заставляет реагировать до [c.183]

При разложении перхлората аммония образуется хлористый водород с теплотой разложения при постоянном объеме, равном 132,9 Дж. Молекулы хлора при нагревании диссоциируются на атомы, которые реагируют с молекулами водорода, образуя НС1 и атом водорода. Последний реагирует с молекулой хлора, образуя НС1 и атом хлора. Таким образом, за счет цепной реакции образуется НС1. [c.9]

Обрыв цепей может осуществляты я двумя разными способами. Активный центр может погибать на стенке реакционного сосуда или в объеме по реакции с ингибитором. Например, в цепной реакции водорода с хлором в присутствии кислорода цепи гибнут по реакции [c.352]

Квантовый выход цепной реакции водорода с хлором при инициировании светом с длиной волны 4000—4360 А равен 10 молекул НС1. Иоикый выход реакции, инициируемой ионизирующим излучением, также приблизительно 10 молекул на пару ионов. Таким образом, эффективность инициирования в обоих случаях примерно одинакова, но механизм инициирования может быть различны.м. [c.165]

Никеров B.A., Шолии Г.В. Расчет инициирования релятивистским электронным пучком цепной реакции водорода с фтором и хлором в оптически активных средах. — Журн. техн. физ.. 1980, т. 50, вып. 11, с. 2459 — 2461. [c.134]

Так же, как в случае других цепных реакций, один акт иницни-Д)ования, ссютрящий-Д вшншЮв ии начального с в о б одного "р а ди- кала, вызывает (инициирует) протекание тысяч и десятков тысяч последующих элементарных реакций роста цепи вследствие активации новых молекул мономера энергией, выделяющейся при каждой такой реакции. Вместе с тем между классической цепной реакцией водорода с хлором-, инициированной парами металлического [c.83]

При реакциях хлорирования обрыв цепи происходит в результате рекомбинации атомов хлора в молекулы, которая, как показали Боден-штейн и Винтер (1936), происходит на стенках сосуда или под действием обрывающих цепную реакцию примесей, обладающих способностью соединяться с атомами хлора или водорода, и таким образом, исключающих возможность участия этих атомов в образовании дальнейших молекул хлористого водорода. [c.139]

Цепные реакции. Многие реакции протекают по цепному механизму. Особенность цепных реакций состоит в том, что один первичный акт акти-еации приводит к превращению огромного числа молекул исходных веществ. В качестве примера радикально-цепной реакции рассмотрим взаимодействие хлора с водородом [c.200]

Типичным примером цепной реакции может служить реакция соединения хлора с водородом на свету. Если осветить на очень короткий промежуток времени (например, искрой) смесь газообразных хлора и водорода, то произойдет взрывная реакция образования хлористого водорода. Это объясняется тем, что вслед за элементарным фотохимическим актом, заключающимся, как это было экспериментально доказано, в разложении поглотившей свет молекулы хлора на атомы, продукты этой первичной реакции — атомы хлора и продукты вторнчной реакции — атомы водорода — вступают в длинную цепь реакций с молекулами хлора и водорода, не поглотившими света. [c.195]

Известно довольно большое число цепных реакиий, которые могут быть инициированы путем добавления небольшого количества веществ, способствующих образованию свободных радикалов, или за счет того, что эти вещества, распадаясь, сами образуют свободные радикалы (например, перекиси при полимеризации), илн в результате химических реакций инициатора с реагирующими веществами (например, ускорение реакции взаимодействия хлора с водородом в темноте в присутствии паров натрия) атомы натрия реагируют с молекулярным хло-< ром с образованием насыщенной молекулы хлористого натрия и атомов хлора по реакции Na-f b-> Na l + С1. [c.203]

Тормозящее действие примесей (ингибиторов) на цепные реакции часто сводится к обрыву цепей, обусловленному гибелью активных центров. Таково действие треххлористого азота NGI3, являющегося одним из наиболее активных ингибиторов реакции хлора с водородом, ( огласно данным работы [3021, ничтожные количества NGI3 приводят к уменьшению квантового выхода НС1 от величины, выражающейся десятками тысяч, до т) = 2, т. е. к превращению цепной реакции в нецепную. [c.214]

К настоящему времени экспериментально осуществлено радиационное инициирование многих цепных реакций в газовой (а также жидкой и твердой) фазе. Еще Линд и Ливингстон 1384] наблюдали радиационно-химическое инициирование реакции водорода с хлором с О 3-10 . Иссекс [262] из факта торможения скорости реакции электрическим полем заключил, что большая часть атомов водорода и хлора, ведущих затем обычную атомную цепь Н-ЬС , =- НС1+С1, С - - = НС1+Н, рождается в актах диссоциативной рекомбинации ионов. [c.225]

Типичным примером неразветвленной цепной реакции является взаимодейств1ие хлора с водородом. Прямая реакция при парных соударениях молекул обоих элементов маловероятна — она требует очень значительной энергии активации. Однако химическсе превращение оказывается возможным с помощью другого механизма. [c.25]

Тепловое воспламенение возможно, однако, и в системах, которые реагируют по цепному механизму. Так только тепловой взрыв может произойти в реакциях с неразветвленн1.ши цепями, например при реакции водорода с хлором или бромом. Как было указано выше (см. стр. 55), тепловой взрыв возможен и в цепных разветвленных реакциях на третьем пределе (например, окисление водорода). [c.60]