102
10.6 О механизмах реакций.
Для того что бы две электронейтральные молекулы могли соединиться или
образовать новую химическую связь между собой, необходимо что бы одна из них
имела свободный валентный диполь. Атом Н имея малые размеры и большую
энергию, может разорвать любую химическую связь и породить свободный
валентный диполь (или радикал). Если атом, в составе некоторой молекулы, имеет
свободный валентный диполь, то такая молекула имеет возможность образовать
новую связь с другой молекулой по месту её наиболее слабой связи и
присоединится к ней; в результате образуется новая молекула или комплекс с
совершенно новыми свойствами.
Все лабораторные реакторы изготовлены из стекла или металла. И вряд ли кто
из исследователей обращал внимание на свойства поверхности реакторов и их
влияние на исследуемые реакции. При комнатной температуре никакие реакции не
совершаются, всегда требуется повышение температуры реактора, всегда требуется
энергия активации. Рассмотрим, что же происходит со стеклянным реактором (не
говоря уже о металлическом) в процессе повышения температуры.
Важнейшей
особенностью
стекла,
кроме
адсорбции,
является
его
гигроскопичность, т.е. способность поглощать поверхностью пор относительно
большое количество водяного пара, что является следствием соприкосновения
стекла с газами в процессе его варки и хранения готового стекла на воздухе.
На рис. 19 приведена кривая, показывающая выделение газов из стекла при
повышении температуры.
Рис. 19. Газоотдача стекла при прогреве [23].
Как показывает химический анализ, основная доля газов выделяющихся из
стекла для большей части сортов стекла приходится в основном на водяной пар и
некоторое количество СО
2
, молекулы которых были адсорбированы на поверхности
пор стекла; как видно из рис. 19 с повышением температуры количество газов в
начале растёт и при температуре Т
1
(150-200 °С для легкоплавких стёкол и около
300 °С для тугоплавких стёкол) кривая газоотдачи достигает максимума; при
последующем повышении температуры газоотдача уменьшается, что объясняется
уменьшением количества адсорбированных в порах стекла молекул Н
2
О и СО
2
. при
некоторой температуре Т
м
(около 300 °С для легкоплавких стёкол и около 400 °С
для тугоплавких стёкол) наблюдается минимум газоотдачи; можно считать, что
слой адсорбированных молекул полностью десорбирован.