Активные центры. Инициирование (зарождение) цепи

Активные центры

Цепная реакция протекает с участием активных центров — свободных радикалов, атомов, возбуждённых молекул, которые участвуют в цепном процессе. Реакцию может вести как один активный центр (например, в случае радикальной полимеризации):

{\displaystyle {\mathsf {{\text{-}}CH_{2}{\text{-}}CH(X)\cdot +CH_{2}{\text{=}}CH{\text{-}}X\rightarrow {\text{-}}CH_{2}{\text{-}}CH(X){\text{-}}CH_{2}{\text{-}}CH(X)\cdot }}}

либо несколько, например, в реакциях сульфоокисления:

{\displaystyle {\mathsf {R\cdot +SO_{2}\rightarrow RSO_{2}\cdot }}}

{\displaystyle {\mathsf {RSO_{2}\cdot +O_{2}\rightarrow RSO_{4}\cdot }}}

{\displaystyle {\mathsf {RSO_{4}\cdot +RH\rightarrow RSO_{4}H+R\cdot }}}

Инициирование (зарождение) цепи

Стадия инициирования цепи заключается в образовании активной частицы, как правило, с разрывом химической связи. Данная стадия является самой энергоёмкой и протекает при высоких температурах, воздействии света, ионизирующего излучения, ускоренных электронов, а также в присутствии инициаторов — веществ, у которых энергия разрыва химической связи значительно меньше энергии разрыва химической связи исходных реагентов. Подобными веществами могут служить различные радикальные инициаторы, например, азобисизобутиронитрил, бензоилпероксид, кумилгидропероксид и другие вещества, при нагревании которых происходит гомолитический разрыв связи с образованием активных радикалов, начинающих цепную реакцию.

Также инициаторами цепной реакции могут служить процессы с переносом электрона, например, реактив Фентона FeSO₄ — H₂O₂:

{\displaystyle {\mathsf {Fe^{2+}+H_{2}O_{2}\rightarrow Fe^{3+}+OH^{-}+HO\cdot }}}

В отличие от катализаторов, инициаторы расходуются в ходе реакции.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒