Ahelreaktsioon (keemia): erinevus redaktsioonide vahel
P Robot: eemaldatud zh,pl,fr,es,af,hu,it,gl,de,el,nl,sv,ar,pt,ht,eo,sk,en,sr,ca,mk,uk,cy,cs,bg,hr,da (strongly connected to et:Ahelreaktsioon) |
Resümee puudub |
||
8. rida: | 8. rida: | ||
**ahela kasv (''chain growth''), aktiivse intermediaadi liitumine näiteks [[kaksikside]]mega, mille tulemuseks on suurema [[molekulmass]]iga aktiivne intermediaat, s.t sama ahela kasv; see saab esineda [[polümerisatsioon]]ivõimeliste [[küllastumata ühendid|küllastumata]] [[monomeer]]ide korral; |
**ahela kasv (''chain growth''), aktiivse intermediaadi liitumine näiteks [[kaksikside]]mega, mille tulemuseks on suurema [[molekulmass]]iga aktiivne intermediaat, s.t sama ahela kasv; see saab esineda [[polümerisatsioon]]ivõimeliste [[küllastumata ühendid|küllastumata]] [[monomeer]]ide korral; |
||
**[[ahela ülekanne]] (''chain transfer''), aktiivse intermediaadi atakk [[üksikside]]mele, selle katkemine ([[aatom]]i ülekanne) ja uue aktiivse osakese teke, see on uue ahela teke; |
**[[ahela ülekanne]] (''chain transfer''), aktiivse intermediaadi atakk [[üksikside]]mele, selle katkemine ([[aatom]]i ülekanne) ja uue aktiivse osakese teke, see on uue ahela teke; |
||
**ahela hargnemine (''chain branching'') on spetsiifiline juhtum; siin ühe [[vaba radikaal]]i reaktsioonis tekib rohkem kui üks, näiteks kolm, uut vaba radikaali – need on [[plahvatus |
**ahela hargnemine (''chain branching'') on spetsiifiline juhtum; siin ühe [[vaba radikaal]]i reaktsioonis tekib rohkem kui üks, näiteks kolm, uut vaba radikaali – need on [[keemiline plahvatus|plahvatuslikud protsessid]]; |
||
*ahela lõpetamine (''termination''), see on protsess, milles aktiivne intermediaat kaotab oma aktiivsuse, näiteks [[disproportsioneerumine]] ja ioonide või vabade radikaalide [[rekombinatsioon]]. Ahelprotsessi toimumiseks ei saa ahela lõpetamise osatähtsus olla märkimisväärne. |
*ahela lõpetamine (''termination''), see on protsess, milles aktiivne intermediaat kaotab oma aktiivsuse, näiteks [[disproportsioneerumine]] ja ioonide või vabade radikaalide [[rekombinatsioon]]. Ahelprotsessi toimumiseks ei saa ahela lõpetamise osatähtsus olla märkimisväärne. |
||
Redaktsioon: 12. märts 2013, kell 10:40
Keemiline ahelreaktsioon on protsess, mille elementaarreaktsioonide käigus tekivad ja pidevalt regenereeritakse väga aktiivsed osakesed (enamasti vabad radikaalid või ioonid).
Need aktiivsed osakesed ehk intermediaadid on väga suure reaktsioonivõimega, see tähendab väga lühikese elueaga. Ahelreaktsiooni hoiab käigus aktiivseid 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:
- reaktsiooni initsieerimine ehk ahela teke (initiation), milles moodustub ebastabiilne väga suure aktiivsusega osake (aktiivne intermediaat): radikaal, karbokatioon, karbanioon või aktiivne kompleks. Ahelreaktsiooni alustamiseks kasutatakse katalüsaatoreid, ka valguse ja soojuse toimet;
- ahela levik (propagation), see on elementaarreaktsioonide jada, mille tulemuseks on ikka ja jälle uute aktiivsete osakeste teke; siin on kolm enamesinevat võimalust olenevalt lähteaine keemilisest olemusest:
- ahela kasv (chain growth), aktiivse intermediaadi liitumine näiteks kaksiksidemega, mille tulemuseks on suurema molekulmassiga aktiivne intermediaat, s.t sama ahela kasv; see saab esineda polümerisatsioonivõimeliste küllastumata monomeeride korral;
- ahela ülekanne (chain transfer), aktiivse intermediaadi atakk üksiksidemele, selle katkemine (aatomi ülekanne) ja uue aktiivse osakese teke, see on uue ahela teke;
- ahela hargnemine (chain branching) on spetsiifiline juhtum; siin ühe vaba radikaali reaktsioonis tekib rohkem kui üks, näiteks kolm, uut vaba radikaali – need on plahvatuslikud protsessid;
- ahela lõpetamine (termination), see on protsess, milles aktiivne intermediaat kaotab oma aktiivsuse, näiteks disproportsioneerumine ja ioonide või vabade radikaalide rekombinatsioon. Ahelprotsessi toimumiseks ei saa ahela lõpetamise osatähtsus olla märkimisväärne.
Näiteid
Alkaanide kloorimine gaasilise klooriga, milles üha korduvad ahela ülekande aktid ja uue vaba radikaali teke:
- Cl2 → Cl• + Cl• (initsieerimine valguse toimel)
- CH4 + Cl• → CH3• + HCl
- CH3• + Cl2 → CH3Cl + Cl•
Ahelpolümerisatsioon (siin tärn märgib aktiivset osakest):
- 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.
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)