鏈鎖反應是由若干個相繼發生或相繼平行發生的基元反應所組成,整個反應過程的基元反應連續不斷的重複進來完成的。
基本介紹
- 中文名:鏈鎖反應
- 外文名:chain reaction
- 學科:物理、化學
- 分類:直鏈反應和支鏈反應
- 步驟:鏈引發、鏈傳遞和鏈終止
概念,反應原理,反應過程,
概念
整個反應是由若干個相繼發生或相繼平行發生的基元反應所組成,整個反應過程的基元反應連續不斷的重複進來完成的。這個過程就像鏈環一樣緊密的聯繫在一起。
反應原理
碳氫化合物燃燒過程中進行著大量的化學反應,當可燃物分子在高溫的條件下熱解而產生一種具有催化作用的活性中間物的鏈載體或自由基,自由基是一種具有更多活化能、高度活潑的化學形態,能與其它的自由基和分子反應生成新的自由基,而新生成的自由基又迅速參加反應,只要反應一旦開始,這種自由基不消失,反應就一直進行下去,直到反應終止或其它反應步驟被中斷為止,這就是燃燒鏈式反應,又稱鏈鎖反應,其反應實質就是舊的自由基消失和新的自由基生成。
燃燒鏈式反應機理遵循兩個基本原則:(1)鏈反應的傳遞物都是價鍵不飽和的自由基,它們和價鍵已飽和的分子發生反應時,反應能力極強,反應速率較快(2)當自由基與價鍵已飽和的分子反應時,反應的自由價態並不消失。
反應過程
鏈式反應一般由三個步驟組成:鏈引發是藉助於光照、加熱等方法使反應物分子斷裂產生自由基的過程;鏈傳遞是自由基與反應物分子發生反應的步驟,在鏈傳遞過程中,舊自由基消失的同時產生新的自由基,從而使化學反應能繼續下去;鏈終止是指自由基與器壁碰撞或者兩個自由基複合或者與第三個惰性分子相撞後失去能量而成為穩定分子,而使自由基減少或消失的過程。
燃燒鏈式反應,其中,直鏈反應是指反應前後自由基的數量保持恆定的鏈反應,在直鏈反應中,其反應速率與自由基的濃度成正比。支鏈反應是指在鏈傳遞過程中,每個鏈反應的自由基可以生成一個以上的新的自由基,即反應前後自由基數量增加的鏈反應,在支鏈反應中,自由基數目呈指數規律迅速增加,而反應物濃度急劇下降。