
【化】 complex reaction
complex; complexity; intricacy
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
在汉英词典视角下,“复杂反应”指化学反应中由多个基元步骤(elementary steps)组成、无法用单一化学方程式直接描述的反应过程。其核心特征包括存在反应中间体(intermediates)和多个过渡态(transition states),反应速率通常不符合简单级数关系。
中文术语:复杂反应(fùzá fǎnyìng)
英文对应:
与简单反应的区别:
简单反应(Simple Reaction)通常为单步骤过程(如:$ ce{A -> B} $),而复杂反应需通过反应机理(reaction mechanism)描述,例如:
$$ ce{A -> I} ce{I -> P} $$
其中 I 为中间体(Intermediate)。
如放射性衰变链:$ ce{^{238}U -> ^{234}Th -> ^{234}Pa -> ... -> ^{206}Pb} $,需用微分方程组描述各物种浓度变化。
如丙酮热分解同时生成乙烯酮与甲烷:
$$ ce{CH3COCH3 ->[mathit{k_1}] CH2CO + CH4} ce{CH3COCH3 ->[mathit{k_2}] CH3COCH3^* -> text{其他产物}} $$
产物分布由速率常数比($k_1/k_2$)决定。
来源说明:
复杂反应是化学动力学中的基本概念,指由多个基元反应组成的化学反应过程,其特点及分类如下:
多步骤性
复杂反应需要通过两步或更多基元反应分步完成,例如甲烷与氯气的取代反应包含四个连续步骤:
$$Cl_2 rightarrow 2Cl·$$
$$Cl· + CH_4 rightarrow CH_3· + HCl$$
$$CH_3· + Cl_2 rightarrow CH_3Cl + Cl·$$
后续继续生成二氯、三氯等产物()。
中间产物与速率方程
涉及中间产物(如自由基),整体速率方程较复杂,需结合各步骤反应速率推导()。
产物多样性
因反应路径多,可能生成多种产物。例如甲烷氯代反应中,可能同时生成一氯甲烷、二氯甲烷等()。
对行反应(可逆反应)
正、逆反应同时进行,如 $A rightleftharpoons B$,平衡时净速率为零()。
平行反应
同一反应物通过不同路径生成不同产物,例如苯的硝化反应可能生成邻、间、对位硝基苯()。
连串反应
反应分阶段连续进行,如放射性衰变链 $A rightarrow B rightarrow C$()。
链反应
包含链引发、传递、终止步骤,如燃烧反应()。
示例应用:工业合成氨($N_2 + 3H_2 rightleftharpoons 2NH_3$)涉及吸附、活化、解离等多步机理,需综合考虑催化与平衡,属于典型的复杂反应。
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