Ca reacții chimice
§ 5.2.1 stimul energetic și particule active
În timpul transformării chimice distruse unele (vechi) și o nouă formă de comunicare. După cum sa menționat deja, energia necesară o medie de aproximativ 300 kJ / mol (corespunzând la o temperatură de aproximativ 2500 ° C), pentru a distruge legătura chimică. Dar, în mediu, la temperaturi de 20-35 ° C apar continuu milioane de transformări chimice: în atmosferă, sol, organisme vii. Prin urmare, apare în mod inevitabil întrebarea:
De ce multe reacții în care să rupă agentul legătura chimică trebuie încălzit la peste 2500 ° C, sunt la temperatura camerei?
Pentru răspunsul ne întoarcem la exemplele de bine-cunoscut curs chimie școală, și doar din viață. Interacțiunea mai banale care pot fi reproduse în orice laborator - reacția dintre hidrogen și oxigen (ca hidrogen „urs de apă“):
Reacția nu începe în mod spontan - deci printr-un amestec din cele două gaze sunt trecute cu descărcare electrică sau introduc așchie de ardere. Nu a fost sunetul unei explozii mici! Obligatiunile in molecule de oxigen și hidrogen a explodat, și a format o nouă legătură între atomii de hidrogen și oxigen în molecula de apă.
Să ne amintim din nou că pentru spargerea acestor molecule obligațiuni de gaz trebuie „dispersat“ la temperaturi de peste 2500 ° C, Desigur, se poate presupune că descărcarea electrică este instantaneu amestec gazos încălzit la o temperatură dorită. Dar dacă treci aceeași descărcare prin fiecare dintre ele separat, se poate observa că temperatura gazelor, în același timp, practic, neschimbată.
Al doilea exemplu, din nou, de la lecții de chimie școală. Master foarte elevi demonstrează că o astfel de reacție chimică când soluții de sulfat de sodiu și clorură de bariu topită. Aceste două lichide incolore produc imediat un precipitat alb de sulfat de bariu:
În timpul acestei reacții, decuplarea de bariu și clor, precum și sodiu și sulf, în timp ce conexiunea rupt nici termic chiar si la 2500 ° C, acest lucru necesită o temperatură de peste 5000 ° C, Interesant, în formă uscată, aceste două săruri în reacția nu ajunge la unul pe altul.
Al treilea exemplu este, trebuie să discutăm procese chimice suplimentare. Acest - reacționând clor cu hidrogen:
Dacă se amestecă aceste gaze în întuneric, reacția nu va merge. Cu toate acestea, chiar și cu o acoperire pe termen scurt a ambelor substanțe încep intens să reacționeze între ele.
Luând în considerare toate cele trei exemple ne împinge la concluzia evidentă: Pentru a rupe legătura chimică mai mult mod „ușor“ decât termică, este necesar să se stimuleze energia reactanților. În cazurile noastre, rolul de stimul efectuat flacără sau descărcare electrică pentru combustia hidrogenului, solventul - să reacționeze cu clorură de bariu, sulfat de sodiu, iar lumina - pentru reacția dintre clor și hidrogen.
Se pune următoarea întrebare: ce este esența stimulentelor energetice?
Toate cele trei reacții ne-a dat ca exemple, au cercetat mult timp și bine. Pentru noi, în acest moment, un fapt important experimental: în sine, un amestec de reactivi compus din molecule, și după stimularea în amestecul de reacție sunt alți precursori de particule. Amestecul de hidrogen și oxigen, după aprinderea descărcării electrice sau transmiterea, și un amestec de hidrogen cu clor după iluminare, împreună cu molecule diatomice detectat atomi individuali ai acestor gaze. sulfat de sodiu și clorură de bariu, după dizolvare în apă, se disociază în ioni: (. SO4 2+ Cl -) cationi metalici (. Na + Ba +) și anioni ai anionilor. Atomii și ionii în acest caz sunt speciile active care declanșează procesul de conversie chimică.
In cele mai multe cazuri, reacțiile chimice inițiate de particulele active ale materiilor prime altele decât molecule: radicali, ioni coordinatively compuși nesaturați.
În exemplele noastre, cum sunt radicalii cei mai simpli reprezentanți ai acestor atomi. In radicalii chimie cunoscut structura foarte complexa organică. De obicei, această porțiune a moleculei de materie organică „lipsit de un atom de hidrogen“ Cu referire particule active același mod declanșează procese chimice? Să considerăm o secvență de reacție simplă cu mecanisme radicale și ionice. Deoarece procesele care implică compus nesaturat coordinatively familiarizat în capitolul 5.3 „Catalysis“.