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2020-02-16 05:34:48| 人氣18| 回應0 | 上一篇 | 下一篇
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自由基鍊反應—終止步驟TerminationStep-加百列

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源源不絕供應的熱能或光能驅動初始反應之後,「自由基」的數量不斷增加,直到所有「自由基」彼此相遇結合為止。這些「自由基」每二個一組結合成σ鍵,反應過程散熱,稱為「終止步驟」。

 

有機化學的基礎252

1.     【終止步驟 Termination Step】源源不絕供應的熱能或光能驅動初始反應之後,「自由基」的數量不斷增加,直到所有「自由基」彼此相遇結合為止。這些「自由基」每二個一組結合成σ鍵,反應過程散熱,稱為「終止步驟」。

2.     下面的反應把易起反應的「自由基」,兩兩一組,結合成穩定的產物:

      

3.     在「終止步驟」會形成一個「共價鍵」,二個「自由基」各提供一個「電子」形成一個σ鍵。形成「化學鍵」會釋放能量,而且因為消耗掉反應物的「自由基」,而阻礙反應繼續往傳播步驟進行。

4.     透過「消耗掉中間產物,不再製造任何自由基」的方是,終止步驟停止自由基鍊反應。

5.     「自由基」氧化反應的二個傳播步驟,產生的各種「自由基」,能夠同類或異類結合。因此,這個反應鍊的「終止步驟」不只產生一些「氯分子」(2個氯自由基結合),也產生一些「氯化烷」(烷的自由基和氯自由基結合),和「烷類」(2個烷自由基)。

6.     因為只有「自由基」濃度很高的時候,終止步驟才變得重要。假如其中一種反應物被消耗殆盡,「終止步驟」就不再製造出產物。

7.     【自由基鍊的淨反應 Net Reaction in a Radical Chain Reaction】自由基鍊反應的淨化學計量和淨熱力,來自於淨反應步驟,下圖是「乙烷」與「氯自由基」的反應能量圖

      

n         翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. WhitesellOrganic Chemistry

 

研析心得:

1.     為什麼「只有自由基濃度很高的時候,終止步驟才變得重要」?

2.     因為「自由基」濃度低的時候,附近幾乎都是「中性載體」分子,需要1個共價電子來穩定的「自由基」,只要從身邊的「中性載體」分子身上,搶奪「電子」形成「共價鍵」就好了,並不需要等到遇上「自由基」才解決缺「電子」的問題。

3.     只有在自由基濃度高的時候,「自由基」因為身邊幾乎都是「自由基」,才會自然而然彼此共享電子,形成化學鍵。

4.     但是要使反應終止,有相當的難度要跨越:

5.     一、自由基的濃度要夠高,才能互相結合。如果反應空間非常大,例如整個大氣層,自由基連鎖反應活動就會拖得非常久。

6.     二、自由基要兩兩結合,必須使數量不是奇數;如果是奇數,那就永遠有1個自由基可以啟動連鎖反應。

7.     自由基不是由分子化學鍵斷裂而成的嗎?假如是「氯氣分子」斷裂成2個「氯自由基」,為什麼會出現奇數?如果活動空間很大,斷裂的2個原子可能永遠都碰不到一塊,各自不斷地往遠方活動,造成區域空間的自由基永遠都是奇數。

8.     三、自由基的出現,跟環境灌注「光能」與「熱能」有關;所以,如果環境的充滿一定能量的光能與熱能,又剛巧有像「氯氣」這種能製造出「自由基」的分子,那麼,就會不斷有「自由基」啟動連鎖反應,難以進入終止步驟。

9.     無論如何,「傳播步驟」產生的各種「自由基」,到了「終止步驟」就會同類或異類結合。

10.  因此,這個反應鍊的「終止步驟」不只產生一些「氯分子」(2個氯自由基結合),也產生一些「氯化烷」(烷的自由基和氯自由基結合),和「烷類」(2個烷自由基)。

11.  從產物看來,「中性載體」的反應物「乙烷」,在「氯自由基」的啟動下,最後變成更大型的分子:「氯化烷」或「丁烷」。



來自: http://blog.udn.com/Gabriel33/4933616量子洗卸合一保養品 量子保濕液 植物萃取液美白 量子卸妝水

台長: mossdx4

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