199 四、链反应(连锁反应) (1)定义:是一类特殊反应。反应一旦开始, 就会象链子般一环接一环地连续发生 一氵 系列变化,使反应自动地进行下去。 这类反应包含活性物质的生成和消失, 如自由基反应。 (2)步骤:反应分三步,)链的引发:链的传递: i)链的终止(或称作自由基销毁) )链的引发(产生自由基) 链反应中,引发是比较困难的,必须有外界条件, 例如加热,或用特定的光辐射等手段才能引发, 也就是说必须有一定的外加能量
例:H,+Br2→2HBr为链反应,是自由基反应 引发:Br,+M→2Br·+M引发可能性大 H2+M→2H+M引发可能性非常小 EH-H=435KJ>>EBr-Br=139KJ )链的传递和生长 引发产生了自由基,自由基与反应物分子交替作用的 过程,是旧的自由基消失,又有新的自由基产生,从 而使化学反应能进行下去。 例:H,+Br·→HBr+H E=88 KJ H·+B2→HBr+Br. E<10KJ 第一个反应生成的自由基是第二个反应的反应物: 第二个反应生成的自由基是第一个反应的反应物
特点:①这种反应很快,活化能很低,0~40KJ 分子间反应的活化能一般100~400KJ。 ②总是有自由基参加反应,自由基不消失。 i链的终止:自由基化合为正常分子的步骤 有两种途径: a)两个自由基通过气相第三体复合为分子(气相销毁) b)自由基与器壁碰撞生成稳定分子(器壁销毁) 例: H·+HBr→Br.+H2E=16.7KJ 阻止 2Br·+M →Br2+M E=0, M吸收自由基放出的能量,使其终止
前一个反应以乎为链传递,但是这个反应是前面链 传递的逆反应,消耗产物,把很活泼的H·自由基变 为不太活泼的B·自由基。虽然没能阻止链的传递, 但消耗产物阻得了反应进行。由于H·太活泼,故 生成H2的可能性很小。 可以控制自由基反应链的终止来控制反应。 (3)链反应的分类 直链反应(单链):链传递过程中,自由基数目不 变,消失一个同时又生成另一个,反应稳速进行, 生成HBr的反应即为直链反应。 202
203 支链反应:链传递过程中自由基数目上升,消失一个 生成多个,反应速率以几何级数的方式增长,反应 不能稳定控制。 例如:2H2+O2→ 2H,O的反应就是支链反应。 8+H二》 O2+H. ①链的开始 H2→H+H H+02→0H+0 对于这种类型: ②支链: 0+H2→0H+H 引发 A在R 传递R十A→aR+P 销毁R A 0=1为直链,0≥2为支 支链反应的示意图 链传递,即支链反应