АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Некоторые типы многостадийных реакций

Читайте также:
  1. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. Матричный характер реакций биосинтеза. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства
  2. Быстрота простой и сложной двигательной реакций и методика их направленного развития
  3. ВВЕДЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
  4. Виды эмоциональных реакций (эмоции) и эмоциональных состояний
  5. Выдача свидетельства о праве собственности на некоторые виды наследственного имущества
  6. Глава 1 ЛОЖЬ. УТЕЧКА ИНФОРМАЦИИ И НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ ПРИЗНАКИ ОБМАНА
  7. Гуси, обезьяны и люди: некоторые параллели
  8. Есть только некоторые отрывочные сведения по этим вопросам.
  9. Занятие 23. Скорость химических реакций
  10. Индексы мировых цен на некоторые сырьевые
  11. КАКИМ ОБРАЗОМ МЫ МОЖЕМ ПОЛУЧАТЬ СВЕРХУ НЕ ТОЛЬКО НЕБЕСНЫЕ И ЖИВИТЕЛЬНЫЕ ДАРЫ, НО НЕКОТОРЫЕ ДАРЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ И БОЖЕСТВЕННЫЕ
  12. КИНЕТИКА ТВЕРДОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ

Среди многостадийных химических процессов можно выделить несколько групп реакций, представляющих особый интерес: это параллельные, последовательные, сопряженные и цепные реакции.

Параллельные реакции имеют одинаковые исходные вещества, но разные продукты взаимодействия. Так, например, при нагревании триоксохлората(V) калия KClO3 одновременно протекают две реакции:

 

2KClO3 = 2KCl + 3O2

и

4KClO3 = 3KClO4 + KCl

 

В случае первой реакции одним из продуктов взаимодействия является кислород, в случае второй - тетраоксохлорат(VII) калия - KClO4. Можно добиться преимущественного протекания одной из этих реакций. Так, при введении в систему катализатора MnО2 взаимодействие преимущественно протекает по первому уравнению. Но и в этом случае какие-то количества KClO4 будут образовываться.

Последовательные реакции - это системы реакций, в которых каждый продукт предшествующей стадии является реагентом в последующей стадии. Последовательные реакции очень распространены. Так, например, при электрохимическом окислении хлорида калия до тетрахлората(VII) калия, протекающем на аноде по суммарному уравнению

Cl- + 4H2O – 8e- = ClO + 8H+

 

промежуточными продуктами, подвергающимися последующему окислению, являются хлор и анионы ClO-, ClO , ClO .

Сопряженными реакциями называются процессы, один из которых инициирует другой. Примером подобных реакций может служить окисление триоксобромной(V) кислотой HBrO3 сернистой и триоксомышьяковой(III) кислот при их совместном присутствии. H2SO3 и H3AsO3 являются восстановителями, окисляющимися достаточно активными окислителями до H2SO4 и H3AsO4. Триоксобромная(V) кислота окисляет H2SO3, но не окисляет H3AsO3; однако при действии HBrO3 на смесь этих кислот, окисляется как сернистая, так и триоксомышьяковая(III) кислота. Это явление объясняется тем, что восстановление НВrO3 сернистой кислотой протекает ступенчато; образующаяся в качестве промежуточного продукта оксобромная(I) кислота НВrО способна окислять H3AsO3.

Цепные реакции - это сложные системы параллельных, последовательных и сопряженных реакций, в случае которых первичное активирование частицы приводит к превращению большого числа молекул.

Простейшим типом цепных реакций являются реакции с неразветвленными цепями. Эти цепные реакции включают стадии зарождения, продолжения и обрыва цепи. Рассмотрим неразветвленную цепную реакцию, протекающую при действии света на смесь водорода с хлором. Зарождением цепи в этом случае является реакция образования атомных радикалов хлора при поглощении молекулой хлора кванта лучистой энергии

Cl2 = 2Cl ×

 

Продолжение цепи обеспечивается протеканием реакций

 

H2 + Cl × = HCl + H ×

 

H × + Cl2 = HCl + Cl ×

.................................

Обрыв цепи может произойти за счет образования молекул водорода и хлора из радикалов:

 

Н × + Н × = Н2

Cl × + Cl × = Cl2

 

Заметим, однако, что далеко не всегда образование молекул Н2 и Cl2 из атомов обрывает цепь. Образовавшиеся из атомарного водорода или хлора молекулы обладают избыточной энергией и очень легко вновь распадаются на атомы. Для обрыва цепи необходимо, чтобы какая-нибудь частица увела избыточную энергия от "горячих" молекул Н2 и Сl2. Это наблюдается, когда столкновение происходит на стенке сосуда или при столкновении "горячей молекулы" в момент ее образования с какой-нибудь частицей, которой может быть передана избыточная энергия. Радикалы могут также связываться примесями, присутствующими в системе. Средняя длина цепи зависит от природы реагирующих веществ. При фотосинтезе хлороводорода поглощение кванта лучистой энергии приводит к образованию нескольких десятков тысяч молекул хлороводорода.

Более сложным типом цепных реакций являются разветвленные процессы, включающие стадии, когда из одного радикала образуются два и более новых радикалов. Эта стадия называется разветвлением цепи. Примером подобного процесса может служить взаимодействие водорода с кислородом, включающее следующие стадии:

Н2 + О2 = × ОН + × ОН,

Н2 + × ОН = Н2О + × Н,

Н × + О2 = × ОН + × О ×,

Н2 + × О × = × ОН + Н ×

....................................

Первая реакция соответствует зарождению цепи, вторая - продолжению цепи, третья и четвертая - разветвлению цепи. Подобные реакции обычно протекают лавинообразно и приводят к взрыву.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)