
【化】 complex reaction
complex; complexity; intricacy
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
在漢英詞典視角下,“複雜反應”指化學反應中由多個基元步驟(elementary steps)組成、無法用單一化學方程式直接描述的反應過程。其核心特征包括存在反應中間體(intermediates)和多個過渡态(transition states),反應速率通常不符合簡單級數關系。
中文術語:複雜反應(fùzá fǎnyìng)
英文對應:
與簡單反應的區别:
簡單反應(Simple Reaction)通常為單步驟過程(如:$ ce{A -> B} $),而複雜反應需通過反應機理(reaction mechanism)描述,例如:
$$ ce{A -> I} ce{I -> P} $$
其中 I 為中間體(Intermediate)。
如放射性衰變鍊:$ ce{^{238}U -> ^{234}Th -> ^{234}Pa -> ... -> ^{206}Pb} $,需用微分方程組描述各物種濃度變化。
如丙酮熱分解同時生成乙烯酮與甲烷:
$$ ce{CH3COCH3 ->[mathit{k_1}] CH2CO + CH4} ce{CH3COCH3 ->[mathit{k_2}] CH3COCH3^* -> text{其他産物}} $$
産物分布由速率常數比($k_1/k_2$)決定。
來源說明:
複雜反應是化學動力學中的基本概念,指由多個基元反應組成的化學反應過程,其特點及分類如下:
多步驟性
複雜反應需要通過兩步或更多基元反應分步完成,例如甲烷與氯氣的取代反應包含四個連續步驟:
$$Cl_2 rightarrow 2Cl·$$
$$Cl· + CH_4 rightarrow CH_3· + HCl$$
$$CH_3· + Cl_2 rightarrow CH_3Cl + Cl·$$
後續繼續生成二氯、三氯等産物()。
中間産物與速率方程
涉及中間産物(如自由基),整體速率方程較複雜,需結合各步驟反應速率推導()。
産物多樣性
因反應路徑多,可能生成多種産物。例如甲烷氯代反應中,可能同時生成一氯甲烷、二氯甲烷等()。
對行反應(可逆反應)
正、逆反應同時進行,如 $A rightleftharpoons B$,平衡時淨速率為零()。
平行反應
同一反應物通過不同路徑生成不同産物,例如苯的硝化反應可能生成鄰、間、對位硝基苯()。
連串反應
反應分階段連續進行,如放射性衰變鍊 $A rightarrow B rightarrow C$()。
鍊反應
包含鍊引發、傳遞、終止步驟,如燃燒反應()。
示例應用:工業合成氨($N_2 + 3H_2 rightleftharpoons 2NH_3$)涉及吸附、活化、解離等多步機理,需綜合考慮催化與平衡,屬于典型的複雜反應。
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