根据机理所包含的基元反应的个数,反应机理分为:有限个或无限个基元反应构成的机理两类。
有限基元反应组成
对峙反应、平行反应和连续反应由有限个基元反应组成的,是常见的反应机理见的反应机理,它们是构成更复杂反应机理的基础模型。举例,如氧化亚氮在碘蒸气存在时的热分解反应:2N2O→2N2+O2。
其反应机理包含以下步骤:
反应机理
其中,反应(1)是对峙反应,分别用k+和k-表不正向及逆向的反应速率常数。反应(1)、(2)和(3)组成连续反应。因此,这个反应同时具有对峙反应和连续反应的特征。
无限个基元反应组成
链反应属于由无限个基元反应组合而成,像链一样一个接一个传递下去的反应。
链反应有以下三步组成,以H2 + Cl2→2HCl 反应为例,即:
1、链的引发:链反应的开始,自由基在热的作用下分解产生自由基。
即:Cl2→ 2Cl·
2、链的传递:自由基与稳定分子发生作用形成产物,同时又生成新的自由基,反应如同链锁一样连续进行下去。
Cl· + H2→HCl + H·
H· + Cl2→HCl + Cl·
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试验证明一个Cl·自由基往往能循环反应生成10~10个HCl分子。
3、链的终止:在链反应进行中,链的传递物在气相中相互碰撞发生重合或歧化形成稳定分子放出能量,也可在气相中或器壁上发生三体碰撞形成稳定分子,而放出的能量被器壁吸收,使链的传递终止。
2 Cl· + M → Cl2 + M