為什么氯化氫氣體中氫原子與氯原子在光照條件下就會(huì)爆炸？

    為什么氯化氫氣體中氫原子與氯原子在光照條件下就會(huì)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(yīng)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(gè)CL原子：Cl2—hν→2Cl

    Cl原子可發(fā)生以下反應(yīng)：

    Cl＋H2→HCl＋H

    生成的H原子可以反應(yīng)：

    H＋Cl2→HCl＋Cl

    最后兩種反應(yīng)是自由基反應(yīng)，因?yàn)樗鼈冇蟹浅；钴S的CL和H參與原子自由基很容易，釋放能量，進(jìn)一步促進(jìn)能量釋放Cl2的解離：

    Cl2＋M→2Cl＋M (M惰性分子或器壁)

    上述三個(gè)反應(yīng)循環(huán)來回，但沒有一個(gè)反應(yīng)減少了自由基的數(shù)量（早期自由基濃度低，不太可能相互碰撞），導(dǎo)致反應(yīng)分子迅速轉(zhuǎn)化為大量自由基，產(chǎn)生HCL和釋放能量。

    當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)自由基濃度達(dá)到一定水平時(shí)，自由基合并過程明顯：

    H+H→H2

    Cl+Cl→Cl2

    H+Cl→HCl

    當(dāng)這些高能自由基合并成低能穩(wěn)定分子時(shí)，放熱會(huì)更加劇烈，反應(yīng)系統(tǒng)的散熱會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于急劇放熱，導(dǎo)致系統(tǒng)溫度和壓力急劇上升和爆炸。

    由于反應(yīng)強(qiáng)烈，釋放熱量多，氣體受熱膨脹快，爆炸需要?dú)怏w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。