Ahelreaktsioon (keemia)

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Keemiline ahelreaktsioon on protsess, mille elementaarreaktsioonide käigus tekivad ja pidevalt regenereeritakse väga aktiivsed osakesed (enamasti vabad radikaalid või ioonid).

Ahelreaktsioonis korduvad mehhanismi üksiketapid, kuna reaktiivne vaheühend, mis ühes etapis ära tarbitakse, regenereeritakse järgmises etapis. Need aktiivsed osakesed ehk intermediaadid on väga suure reaktsioonivõimega, see tähendab väga lühikese elueaga. Ahelreaktsiooni hoiab käigus reaktiivseid intermediaate taastootvate elementaarreaktsioonide ahel, see tähendab ahela levik, kusjuures ahela lõpetamine on väga väikese osatähtsusega. Ahelreaktsioon on iseennast käigus hoidev reaktsioonide ahel: aktiivse osakese teke reaktsiooni keskkonnas kutsub esile suure hulga aine molekulide reaktsiooni.

Ahelreaktsioonides esinevad järgmised staadiumid:

Näiteid[muuda | muuda lähteteksti]

Keemias on enamtuntud ahelreaktsioonid põlemine, keemiline plahvatus, polümerisatsioon, halogeenimine UV toimel, krakkimine jt.

1. Alkaanide kloorimine gaasilise klooriga, milles üha korduvad ahela ülekande aktid ja uue vaba radikaali teke:

Cl2 → Cl + Cl (aktiivse radikaali teke)
CH4 + Cl → CH3 + HCl (reaktsiooni initsieerimine)
CH3 + Cl2 → CH3Cl + Cl (ahela ülekanne)

2. Ahelpolümerisatsioon (siin tärn märgib aktiivset osakest, vaba radikaali või karbokatiooni):

A* + M → AM* (ahela initsieerimine)
AM* + M → AM2* → ... → AMn* (ahela kasv)

Selles protsessis on oluline, et reaktsiooni initsieerimise järgselt toimuksid üksteisele järgnevalt ahela kasvu aktid. Selle eelduseks on puhas kergesti polümeriseeruv monomeer ja mittereaktsioonivõimeline lahusti, et välistada ahela ülekande ja lõpetamise akte.

3. Analoogne eelnevale on telomerisatsioonireaktsioon, kuid siin on peale monomeeri lisatud teine komponent (AB), mis osaleb ahela ülekande reaktsioonis, kuna eesmärgiks on saada madala polümerisatsiooniastmega liitumisproduktid (n = 1, 2 ...). Selle eelduseks on, et see teine komponent oleks piisavalt reaktsioonivõimeline astumaks ahela ülekande reaktsiooni:

AMn* + A-B → AMnB + A* (ahela ülekanne, see konkureerib ahela kasvuga)

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]