复合反应机制

各种证据是用来判断一个反应发生在多个步骤。假设动能方程的反应并不对应于反应的平衡方程。之间的反应是一个简单的例子氢和碘氯、碘和氯化氢的形成:H₂+ 2 icl→我₂+ 2盐酸。

使方程平衡,必须书面反应如图所示,有两个氯化碘分子反应一个氢分子。如果这个反应发生在一个基本步骤,利率将氢离子浓度的一次幂成正比和氯化碘浓度的平方。相反,然而,发现是两个浓度成正比的一次方,所以它是一个二阶反应:v=k[H₂][ICl]。这可以解释如果最初缓慢反应之间有一个氢分子和氯化碘之一:H₂+ ICl→嗨+盐酸(慢)其次是碘化氢之间的快速反应形成和一个额外的氯化碘分子:嗨+盐酸ICl→+ I₂(快)。

如果第二个反应是快速、碘化氢是形成尽快去掉它。第二个反应的速度因此对总体率没有影响,这是第一步的速度。因此这种机制解释了动力学行为但不证明;其他更复杂的方案设计了,但是,直到有进一步的证据,它有利于接受简单的机制。这是一个例子连续反应,发生在两个步骤,中间起到了一定的作用。

另一个证据组合的检测机制反应中间体。在这种情况下,必须制定反应计划将占这些中间体。有时一个中间可以是一个相当稳定的物质。在其他情况下,中间体不稳定物种等原子分子和自由基(片段),随后进行快速反应。自由基可以检测到光谱学和其他的意思。有机分子提出高温时,分解成更小的分子,和有机自由基中间体经常被发现。在爆炸,如氢和之间的关系氧气,如羟基自由基可以被探测到。

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离子交换反应:离子交换动力学

各种复合反应机制。除了简单的连续计划,有一些特殊的机制产生振荡行为:一个产品的数量不断上升和下降在一段时间内。这种行为的条件是,必须有至少两个物种参与反应,必须有反馈,这意味着产品反应的影响。也有反应机制这导致在技术上被称为混乱,或灾难。这样的反应是不可能预测的结果。混乱的条件还需要有反馈和至少三个物种参与其中。

有时是一个复杂的反应机理涉及一个循环的反应,确定中间体消耗在一个步骤中再生。例如,氢和之间的接受反应的机制溴可以写成H₂+ Br₂→2哈佛商业评论,包括的步骤Br + H₂→哈佛商业评论+ HH + Br₂→哈佛商业评论+ Br。

在第一个溴原子的这些步骤消耗,但在第二个溴原子是再生。这条反应可以发生与溴化氢的生产两个分子,反应的产物,没有损失的溴原子。这条被称为反应周期的反应,它可能发生的次数,在这种情况下,被称为反应连锁反应。这两个反应中,溴是被称为再生chain-propagating步骤。的平均数量乘以步骤重复被称为链的长度。

一必要条件提出的反应机理是正确的是它必须占整体的动力学行为反应特别的依赖反应速率在反应物浓度。对于任何提出的反应机理,可以写下的每个步骤的速率方程的反应物浓度,然后解决总体率的方程。一个实际的困难,因为没有确切的数学解决方案可能除了最简单的机制。如果一个速率常数的值,用电脑解决方案可以获得,但是明确的提供更多的洞察的反应速率方程。因此寻找方程的近似解。其中之一是提供的稳态治疗适用,如果(且仅当)中间体物种只能在低浓度存在。如果这个条件是满足于一个中间,其浓度的变化率在反应过程中总是小,作为一个好的近似,可以假定为零,这意味着中间存在于一个稳定的状态。这个近似可以安全地应用于原子和自由基反应中间体。这种近似是通常可以获得一个可靠的整体反应速率近似方程的反应物浓度。如果同意实验行为,这种机制是接受。

一个稳态治疗不适用的情况时的反应是爆炸。爆炸发生因为中间体的浓度不反应过程中保持稳定,但上升到一个较高的水平价值所以反应失控。如果发生连锁反应机理涉及到一种特殊的称为分支链。在氢氧爆炸,例如,已知发生以下反应:H + O₂→哦+ O。在这一步中单个链载体氢原子产生了两个连锁运营商:a羟基和一个氧原子。连锁运营商的数量迅速增加,导致爆炸。