連鎖反応

水素と臭素の反応で臭化水素が形成される様子を考えてみましょう。この反応は臭素ラジカルと水素ラジカルを用いる多段階のメカニズムに従っています。ラジカルは継続的に生成・再生されるため、この反応は連鎖反応と呼ばれます。

反応はイニシエーションから始まります。臭素分子が第三の物体であるMと衝突し、Mがエネルギーを与えて2つの臭素ラジカルに分裂させます。

伝播中、臭素ラジカルは水素と反応して臭化水素と水素ラジカルを形成します。その後、水素ラジカルは別の臭素分子と反応し、連鎖を継続します。

阻害は臭化水素が水素ラジカルと反応することで起こります。これにより水素ラジカルの濃度が低下し、生成物の生成が遅くなります。

最後に、2つの臭素ラジカルがMの存在下で再結合して臭素を形成し、反応中に放出されたエネルギーを吸収することで終端が起こります。

ラジカルが反応を駆動しますが、観察される速度法則は安定種のみに依存します。臭素への平方根依存はラジカル形成を示唆し、分母中の臭化水素は生成物阻害を示します。