Судьба радикала |
Обе реакции протекают одновременно, но с разной скоростью, поэтому всегда образуется смесь различных теломеров. Состав смеси будет зависеть от соотношения скоростей, которые определяются относительным содержанием этилена и четыреххлористого углерода. Только при низком давлении (1-3 ат), когда в четыреххлористом углероде растворяется очень мало этилена, образуется преимущественно тетрахлорпропан (Сз), так как вероятность присоединения этилена к радикалу очень мала. И, наоборот, для того, чтобы полностью подавить реакцию присоединения четыреххлористого углерода к этому радикалу и исключить образование С3, нужен большой избыток этилена (6-10 молей на 1 моль ССЦ). Но даже при избытке в 40 молей этилена и при давлении 150 ат не удается исключить образования С5, которого в этих условиях содержится около 3%. Второй важный фактор, влияющий на течение реакции,- это нагревание, которое вообще увеличивает скорость всех химических реакций. Что происходит с молекулами при нагревании, почему даже небольшое увеличение температуры сильно повышает скорость реакции? Молекулы движутся со скоростью, зависящей от температуры, с повышением которой растет и скорость движения. Однако средняя скорость молекул увеличивается незначительно - пропорционально корню квадратному из абсолютной температуры. Так, например, молекулы азота при комнатной температуре имеют скорость 500 м/сек, а при 100° - только 580 м/сек. Для того чтобы увеличить среднюю скорость в два раза, нужно поднять температуру до 900°. В то же время для того, чтобы ускорить реакцию в два-три раза, достаточно поднять температуру всего на 10°. Дело в том, что среди массы молекул, движущихся с небольшой средней скоростью, имеется часть молекул, мчащихся с огромной быстротой, соответствующей температурам порядка нескольких тысяч градусов. Вот такие сверхбыстрые, или, как говорят, возбужденные молекулы, обладающие большим запасом энергии, и вступают главным образом в реакцию. А количество возбужденных молекул с повышением температуры растет неизмеримо быстрее, чем средняя скорость всех молекул, тем и объясняется исключительное влияние нагревания на скорость химических реакций.
|