Энергия диссоциации молекул веществ, находящихся в газовой фазе при гомолитическом и гетеролитическом разрыве связей

Молекула	Гомолитический разрыв	Энергия, кДж/моль	Гетеролитический разрыв	Энергия, кДж/моль
H2	H + H	429	H+ + H-	1669
F2	F + F	154	F+ + F-	1486
HF	H + F	559	H+ + F-	1524
H2O	H + OH	482	H+ + OH-	1539
CH4	H + CH3	420	H+ + CH3- CH3+ + H-	1626 1298
CsCl	Cs + Cl	423	Cs+ + Cl-	434

Ситуация изменяется при осуществлении реакций в растворах, особенно при использовании полярных растворителей, например воды. В этом случае, согласно модели электролитической диссоциации, в результате поляризации связи в молекулах растворенного вещества под действием растворителя создаются условия для ее гетеролитичесого разрыва, приводящего к образованию ионов. В растворах химические реакции, как правило, протекают с участием молекул и ионов. Первая стадия реакции – распад молекул растворенного вещества на ионы (электролитическая диссоциация) осуществляется в процессе растворения. Поэтому для обменных реакций растворы, по сути, являются «подготовленными» для химической реакции системами, в них осуществлен разрыв «старых» химических связей. Образование продуктов реакции обусловлено возможностью реализации процессов ассоциации ионов таким образом, чтобы в результате образовалось вещество, плохо распадающееся на ионы (слабый электролит) или уходящее из сферы реакции (осадок, газ).

Таким образом, в элементарной химической реакции могут принимать участие молекулы, атомы, радикалы и ионы. Особыми свойствами при вступлении в химические реакции обладают макромолекулы (молекулы, состоящие из ~10²–10⁶ атомов) и поверхностные частицы – атомы и молекулы, расположенные на границе раздела фаз.

2.1.2.Классификация химических реакций

Вследствие огромного разнообразия химических реакций их деление на отдельные группы возможно по различным признакам. В частности, классификация реакций ведется по признакам, которые влияют на механизм их протекания, что сказывается на особенностях их кинетического описания.

1. В зависимости от числа стадий реакции делятся на простые и сложные. В ходе простой (элементарной) реакции исходные вещества непосредственно, без образования промежуточных веществ, превращаются в продукты. Сложная (многостадийная) реакция состоит из нескольких простых реакций – элементарных стадий. Продукты одной стадии служат исходными веществами для других стадий.

2. В зависимости от фазового состава исходных веществ и продуктов химические реакции делятся на:

• гомогенные – реагирующие вещества образуют одну фазу, например реакции между газами или смешивающимися жидкостями. Непосредственное взаимодействие реагирующих частиц может происходить в любой точке объема занимаемого реагентами;

• гетерогенные – реагирующие вещества находятся в разных фазах, например реакции между твердыми и жидкими, твердыми и газообразными веществами. Непосредственное взаимодействие реагирующих частиц происходит на границе раздела фаз.

Если продукты реакции не образуют новую фазу, реакции называются гомофазными, а если образуют – гетерофазными.