Reakcje łańcuchowe

Rozważmy reakcję między wodorem a bromem, tworzącą bromek wodoru. Reakcja ta przebiega wieloetapowym mechanizmem obejmującym brom i rodniki wodorowe. Ponieważ rodniki są ciągle tworzone i regenerowane, reakcja ta nazywana jest reakcją łańcuchową.

Reakcja zaczyna się od inicjacji. Cząsteczka bromu zderza się z trzecim ciałem, M, które dostarcza energii do rozdzielenia go na dwa rodniki bromu.

Podczas propagacji rodnik bromowy reaguje z wodorem, tworząc bromek wodoru oraz rodnik wodorowy. Rodnik wodorowy reaguje następnie z kolejną cząsteczką bromu, kontynuując łańcuch.

Hamowanie następuje, gdy bromek wodoru reaguje z rodnikiem wodorowym. Zmniejsza to stężenie rodników wodorowych i spowalnia tworzenie produktu.

Wreszcie, zakończenie następuje, gdy dwa rodniki bromowe łączą się ponownie, tworząc brom w obecności M, który pochłania energię uwolnioną podczas reakcji.

Chociaż reakcję napędzają rodniki, obserwowane prawo szybkości zależy tylko od stabilnych gatunków. Zależność pierwiastka kwadratowego od bromu sugeruje powstawanie rodników, natomiast bromek wodoru w mianowniku wskazuje na hamowanie produktu.