Длина цепи и ветви

Для характеристики цепных процессов важное значение имеют понятия длина цепи и длина ветви. Длина цепи равна числу реакций (циклов), возникающих вследствие первичного вступления в реакцию одной молекулы промежуточного продукта; чаще всего промежуточный продукт - это атом или радикал.

Вступление одной молекулы промежуточного продукта в первую реакцию даёт в среднем w новых молекул промежуточного продукта; вступив снова в реакцию, они дают w² молекул того же продукта и т.д. Для простых, неразветвлённых цепных реакций w может быть только £ 1, так как величина w есть одновременно вероятность того, что неразветвлённая цепь не обрывается на данном звене, а даёт одну новую активную молекулу. Таким образом, длина цепи (общее число реакций):

I = 1 + w + w² + w³ +... = .

Если w = 1, то в этом случае длина цепи равна бесконечности, а процесс стационарен; если w < 1, то процесс будет затухающим и I > 1.

Для разветвленных цепных процессов w > 1 и вышеприведенное выражение неприменимо; отрицательные значения I не имеют физического смысла, но они указывают на разветвленный цепной процесс, протекающий с самоускорением. Если w > 1, то абсолютное значение I

| I | =

дает уже не длину цепи, а длину ветви, то есть число элементарных реакций, которые произойдут до момента разветвления. При сплошь разветвленной цепи w = 2, а длина ветви равна 1.

Длину цепи можно определить и как отношение скорости образования продукта реакции к скорости убывания активных частиц. Пусть за промежуток времени Dt образовалось D а молекул конечного продукта и убыло D n молекул промежуточного продукта, тогда

I = .

Дата добавления: 2014-01-07