链反应的类型 链反应主要分为两大类:直链反应和支链反应 直链反应: 支链反应:
链反应的类型 链反应主要分为两大类: 直链反应和支链反应. 直链反应: 支链反应:
直链反应(straight chain reaction) H2+C12→2HC1 总包反应 反应机理为: 链引发 (1)CL2+M→2CI+M 链传递 (2)C1+H2→HCI+H (3)H+C1,→HCI+C1 链终止 (4)2C1+M→C1,+M
直链反应(straight chain reaction) H Cl 2HCl 2 2 + ⎯⎯→ 总包反应 反应机理为: 链引发 2 (1) Cl M 2Cl M + ⎯⎯→ +2 链终止 (4) 2Cl M Cl M + ⎯⎯→ + 链传递 2 (2) Cl H HCl H + ⎯⎯→ + 2 (3) H Cl HCl Cl + ⎯⎯→ + .
关于上述反应机理的几个问题, 宏观动 (1)C12+M→2C1+M 1. 反应速率方程为: (2)C1+H 、1LI r=k (3) H2+Br2→2HBr +M 2.氢气与 (4) M 撞反应? r=k][B]' 3.链引发过程为什 1+HBc] [Br2] 4.链终止过程有其他 廷万式吗? 5.H2+Br,→2HBr反应是否按链反应途径进行?为什么其 速率方程与C,的反应有很大差别?
关于上述反应机理的几个问题: 1. 宏观动力学实验说明 的反应速率方程为: 上述链反应机理能否吻合这一结论? H Cl 2HCl 2 2 + ⎯⎯→ 1 2 2 2 r k H Cl = [ ][ ] 2. 氢气与氯气的反应为什么按链反应途径反应而不是直接碰 撞反应? 3. 链引发过程为什么是Cl原子生成而非H原子? 4. 链终止过程有其他断链方式吗? 5. 反应是否按链反应途径进行?为什么其 速率方程与Cl2的反应有很大差别? H Br 2HBr 2 2 + ⎯⎯→ . 2 (1) Cl M 2Cl M + ⎯⎯→ +2 (4) 2Cl M Cl M + ⎯⎯→ + 2 (2) Cl H HCl H + ⎯⎯→ + 2 (3) H Cl HCl Cl + ⎯⎯→ + 2 2 Cl Cl M Cl M Cl H M HCl M H H M H M + + → + + + → + + + → + H Br 2HBr 2 2 + ⎯⎯→ 1/ 2 2 2 2 1 k H Br r HBr k Br = +
由复杂反应机理求总包速率方程 C12+Mk→2C1+M r=k[CL][M] CI+H2。→HCI+H 5=k[H2][C] H+CL2→HC1+C1 5=k[CL2][H 2C1+M4→CL2+M 4=k4[C1][M]
1 k 2 Cl M 2Cl M + ⎯⎯→ + 4 2 2Cl M Cl M k + ⎯⎯→ + 2 2 Cl H HCl H k + ⎯⎯→ + 3 H Cl HCl Cl 2 k + ⎯⎯→ + 1 1 2 r k Cl M = [ ][ ] 2 2 2 r k H Cl = [ ][ ] 3 3 2 r k Cl H = [ ][ ] 2 4 4 r k Cl M = [ ] [ ] 由复杂反应机理求总包速率方程
由复杂反应机理求总包速率方程 方法一、求解微分方程组 (1)Cl2+M→2C1+M d(H2] (2)CI+H2→HCI+H dt (3)H+Cl2→HC1+CI d[ck] dt =5+5-4 (4)2C1+M→Cl,+M d[HCI =乃2+乃3 dt d[H] =12-3 dt 计算困难,难以得到解 C]=2-5+5-2m 析解
由复杂反应机理求总包速率方程 方法一、求解微分方程组 2 2 2 1 3 4 2 3 2 3 1 2 3 4 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 2 2 d H r dt d Cl r r r dt d HCl r r dt d H r r dt d Cl r r r r dt − = − = + − = + = − = − + − 计算困难,难以得到解 析解 2 (1) Cl M 2Cl M + ⎯⎯→ +2 (4) 2Cl M Cl M + ⎯⎯→ + 2 (2) Cl H HCl H + ⎯⎯→ + 2 (3) H Cl HCl Cl + ⎯⎯→ +