Kettenreaktionen

Betrachten wir die Reaktion zwischen Wasserstoff und Brom, bei der Wasserstoffbromid entsteht. Diese Reaktion folgt einem mehrstufigen Mechanismus, der Brom- und Wasserstoffradikale umfasst. Da Radikale kontinuierlich gebildet und regeneriert werden, nennt man diese Reaktion Kettenreaktion.

Die Reaktion beginnt mit der Initiation. Ein Brommolekül kollidiert mit einem dritten Körper, M, der Energie liefert, um es in zwei Bromradikale zu spalten.

Während der Ausbreitung reagiert ein Bromradikal mit Wasserstoff und bildet Wasserstoffbromid und Wasserstoffradikal. Das Wasserstoffradikal reagiert dann mit einem anderen Brommolekül und setzt die Kette fort.

Die Hemmung tritt auf, wenn Wasserstoffbromid mit einem Wasserstoffradikal reagiert. Dies verringert die Konzentration von Wasserstoffradikalen und verlangsamt die Produktbildung.

Schließlich erfolgt die Termination, wenn zwei Bromradikale sich in Anwesenheit von M zu Brom rekombinieren, das die während der Reaktion freigesetzte Energie absorbiert.

Obwohl Radikale die Reaktion antreiben, beruht das beobachtete Ratengesetz nur auf stabilen Spezies. Die Quadratwurzelabhängigkeit vom Brom deutet auf Radikalbildung hin, während Wasserstoffbromid im Nenner auf Produkthemmung hinweist.