《北学反应工程》敦橐 二章均相反应动学基础 2.4()反应 复习旧课] 平行反应、串联反应和平行串联反应的速率方程解析式的一般推导方 法,动力学特征 引入新课] 有许多反应一经“激发”以后即能连锁地发生一系列反应,这类反应称 为链锁反应。HBr的合成就是典型的链锁反应,其反应机理如下 B→Br+Br(链开始,生成游离的Br)(1) Br+H2B>HBr+H(慢反应)(2 H+B飞→HBx+Br(快反应)(3)错的传播}(2-4-1) H+HBrE→H2+Br(快反应)(4 Br+Br-E→Br, 的终止 上述机理式表明,Br2经激发后即游离出活泼的溴原子(链开始):它可和 H2反应生成HBr同时给出了更为活泼的游离态氢原子,从而使反应链锁地 进行下去并不断地生成HBr。(2),(3),(4)所示的反应称为链的传播。当 离态原子(Br或H与第三分子(可以是反应器器壁亦可以是其他不活泼分 子)相碰撞而使游离的原子重新结合成不活泼的分子后,这就导致链的终止, 反应也就终止了。由此例可看出,链锁反应具有如下的基本特征: (1)链反应有三个阶段:链的引发链的传播和链的终止 (2)链的引发和传播均需通过游离原子或游离基。它们可以是反应物受 ,光和放电等的激发下而产生的,也可以有意引入的。例如乙醛蒸汽在300 度下仍是较稳定的,若引入少量的偶氮甲烷(CH3N=NCH3)后,由于它会分 解生成游离基CH3,从而导致链的引发。显然,引发的游离基愈多链反应 的速率也愈快 (3)游离原子和游离基均具有较高的活性,它们容易受器壁或其它惰性 物的作用而重新生成稳定的分子,从而使链反应终止所以,增大器壁表面或 加入某些能破坏游离基的物质(如NO等)均能使链反应终止下来 在化学工业中常遇到链反应,如石油裂解飞烃类氧化飞卤化以及聚合反 应等大都涉及到链反应。但实际中我们亦会遇到所不希望而必须加以防止的 链反应,在汽油中添加四乙基铅作为抗震剂即为一例。由于链反应在实际中 的重要性,有必要对链反应的发生条件以及影响和控制链反应速率的诸因素 进行研究 [板书]|2.41连反应及其步骤、特征 1.定义 [讲解分析] 有许多反应一经“激发”以后即能连锁地发生一系列反应,这类反应称 为链锁反应。 举例] 例24-1HBr的合成。(在热、光、辐射或其它方法使反应引发,它便 能通过活性组分相继发生,象链条一样自动进行下去( chain reaction)。 [板书]2.链反应的步骤 讲解] 1)链的引发(或链的开始)( chain inition):即由起始分子借热、光、 等外因而生成自由基的反应。在这个反应过程中需要裂分子中的化学键,因 作者:傅杨武 第2页共9页《化学反应工程》教案 第二章 均相反应动力学基础 2.4 链（锁）反应 ［复习旧课］ ［引入新课］ ［板 书］ ［讲解分析］ ［举 例］ ［板 书］ ［讲 解］ 平行反应、串联反应和平行-串联反应的速率方程解析式的一般推导方 法，动力学特征。 有许多反应一经“激发”以后即能连锁地发生一系列反应，这类反应称 为链锁反应。HBr 的合成就是典型的链锁反应，其反应机理如下： 上述机理式表明，Br2 经激发后即游离出活泼的溴原子(链开始)；它可和 H2 反应生成 HBr 同时给出了更为活泼的游离态氢原子，从而使反应链锁地 进行下去并不断地生成 HBr。(2)，(3)，(4)所示的反应称为链的传播。当 游离态原子(Br 或 H)与第三分子(可以是反应器器壁亦可以是其他不活泼分 子)相碰撞而使游离的原子重新结合成不活泼的分子后，这就导致链的终止， 反应也就终止了。由此例可看出，链锁反应具有如下的基本特征： (1) 链反应有三个阶段：链的引发链的传播和链的终止。 (2) 链的引发和传播均需通过游离原子或游离基。它们可以是反应物受 热，光和放电等的激发下而产生的，也可以有意引入的。例如乙醛蒸汽在 300 度下仍是较稳定的，若引入少量的偶氮甲烷(CH3N＝NCH3)后，由于它会分 解生成游离基 CH3·，从而导致链的引发。显然，引发的游离基愈多链反应 的速率也愈快。 (3) 游离原子和游离基均具有较高的活性，它们容易受器壁或其它惰性 物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止所以，增大器壁表面或 加入某些能破坏游离基的物质(如 NO 等)均能使链反应终止下来。 在化学工业中常遇到链反应，如石油裂解飞烃类氧化飞卤化以及聚合反 应等大都涉及到链反应。但实际中我们亦会遇到所不希望而必须加以防止的 链反应，在汽油中添加四乙基铅作为抗震剂即为一例。由于链反应在实际中 的重要性，有必要对链反应的发生条件以及影响和控制链反应速率的诸因素 进行研究。 2.4-1 连反应及其步骤、特征 1．定义 有许多反应一经“激发”以后即能连锁地发生一系列反应，这类反应称 为链锁反应。 例 2.4-1 HBr 的合成。（在热、光、辐射或其它方法使反应引发，它便 能通过活性组分相继发生，象链条一样自动进行下去（chain reaction））。 2. 链反应的步骤 １）链的引发（或链的开始）（chain inition）：即由起始分子借热、光、 等外因而生成自由基的反应。在这个反应过程中需要裂分子中的化学键，因 作者：傅杨武 第 2 页 共 9 页