МНОГОСТАДИ́ЙНЫЕ ХИМИ́ЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
МНОГОСТАДИ́ЙНЫЕ ХИМИ́ЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, относятся к сложным химическим реакциям. М. х. р. считается химич. реакция, в которой образуется по крайней мере один промежуточный продукт и которая состоит по крайней мере из двух последовательных элементарных (одностадийных, простых) реакций.
Наиболее наглядна взаимосвязь отд. элементарных стадий последовательных М. х. р. В последовательной реакции продукт первой стадии является реагентом следующей и т. д. Простейшая последовательная реакция имеет вид: Ak1→Xk2→B, где A – исходный реагент, X – промежуточный продукт, B – конечный продукт, k1 и k2 – константы скорости. Если k2≫k1, то в замкнутой реакционной системе очень быстро (за время τ∼k–12) устанавливается квазистационарная концентрация промежуточного продукта: [X]ст=(k1/k2)[A], которая во времени плавно уменьшается по мере расходования А. Пример последовательной реакции – сольволиз 2-метил-2-хлорпропана: (CH3)3CCl→(CH3)3C++Cl−,(CH3)3C++OH–→(CH3)3COH. К последовательным реакциям относятся такие важные химич. процессы, как полимеризация, термич. крекинг углеводородов, хлорирование углеводородов и др.
В одной и той же системе одновременно могут протекать неск. параллельных М. х. р., что приводит к образованию смеси разл. продуктов. Параллельные реакции, в которых одна и та же частица реагирует по двум (или нескольким) направлениям, называются конкурирующими. Параллельные реакции часто встречаются среди радикальных реакций. Это связано с наличием в молекуле исходного реагента нескольких реакционных центров. Напр., в молекуле пропилена CH3CH=CH2 два реакционных центра, которые могут быть атакованы радикалами: двойная связь и слабая C−H-связь метильной группы. Радикал, напр. метильный, вступает в одну из двух параллельных реакций: C•H3+CH2═CHCH3→CH3CH2C•HCH3 и C•H3+CH3CH═CH2→CH4+CH2═CHC•H2. Реакции, будучи параллельными относительно одной из взаимодействующих частиц, являются последовательными относительно другой частицы. Особое место среди М. х. р. занимают химич. цепные реакции, у которых последовательные реакции продолжения цепи многократно повторяются. Реальные М. х. р. могут иметь в своём составе одновременно последовательные и параллельные реакции, обратимые элементарные стадии, а также сопряжённые химические реакции, характеризующиеся тем, что одна из реакций, протекающих в системе, ускоряет другую.