為什么氯化氫氣體中氫原子與氯原子在光照條件下就會爆炸？

返回打印發布時間：2023-2-1 點擊：6735

為什么氯化氫氣體中氫原子與氯原子在光照條件下就會爆炸？

H2+cl2=2HCl(條件：光照)

H2和Cl混合氣體見光爆炸是一種自由基鏈反應過程。

Cl2分子中的Cl-Cl鍵很弱，可以在光照條件下打斷Cl2分子解離成2個CL原子：Cl2—hν→2Cl

Cl原子可發生以下反應：

Cl＋H2→HCl＋H

生成的H原子可以反應：

H＋Cl2→HCl＋Cl

最后兩種反應是自由基反應，因為它們有非常活躍的CL和H參與原子自由基很容易，釋放能量，進一步促進能量釋放Cl2的解離：

Cl2＋M→2Cl＋M (M惰性分子或器壁)

上述三個反應循環來回，但沒有一個反應減少了自由基的數量（早期自由基濃度低，不太可能相互碰撞），導致反應分子迅速轉化為大量自由基，產生HCL和釋放能量。

當反應系統自由基濃度達到一定水平時，自由基合并過程明顯：

H+H→H2

Cl+Cl→Cl2

H+Cl→HCl

當這些高能自由基合并成低能穩定分子時，放熱會更加劇烈，反應系統的散熱會遠遠落后于急劇放熱，導致系統溫度和壓力急劇上升和爆炸。

由于反應強烈，釋放熱量多，氣體受熱膨脹快，爆炸需要氣體混合在一起，從而爆炸。但氯氣在氫氣中燃燒，兩者不混合，而且是純氣體，燃燒而不爆炸。

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