2.13. Цепные реакции

Хлорирование метана представляет пример цепной реакции, т. е. реакции, включающей ряд стадий, каждая из которых генерирует реащионноспособную частицу, вызывающую следующую стадию. Хотя цепные реакции очень разнообразны, все они имеют определенные характерные особенности.

Первой стадией цепной реакции является стадия инициирования цепи; при этом поглощается энергия и образуется реакционноспособная частица в данном примере это разрыв молекулы хлора на атомы, стадия (1)].

Существует одна или несколько стадий роста цепи, на каждой из которых происходит исчезновение одной реакционноспособной частицы и появление другой; в данном случае это реакция атомов хлора с метаном [стадия и метальных радикалов с хлором [стадия (3)].

Наконец, существуют стадии обрыва цепи, когда реакционноспособные частицы исчезают, но не генерируются; в случае хлорирования метана это возможно при соединении двух реакционноспособных частиц [стадии (4), (5) или (6)] или их адсорбции на поверхности реакционного сосуда.

При определенных условиях на каждый квант (фотон) поглощенного света образуется около молекул хлористого метила. Фотон разрывает связь в одной молекуле хлора с образованием двух атомов хлора, каждый из которых начинает цепь. В среднем каждая цепь состоит из 5000 повторений цикла, прежде чем она наконец обрывается.