揭示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的機(jī)理

劉濤

1956年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)化學(xué)家西里爾·欣謝爾伍德和前蘇聯(lián)物理化學(xué)家尼古拉·謝苗諾夫.以表彰他們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)領(lǐng)域所取得的巨大成就.

欣謝爾伍德主要從事化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方面的研究，化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究的是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的速率，在分析化學(xué)反應(yīng)速率的過(guò)程中人們可以推測(cè)發(fā)生反應(yīng)的機(jī)理。1928年，他測(cè)量了固體火藥分解的慢速率，研究了在有催化劑和沒(méi)有催化劑存在的條件下固體物質(zhì)的分解速率。1930年，他發(fā)現(xiàn)火藥分解和氫氣、氧氣生成水等簡(jiǎn)單反應(yīng)也是按照鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理進(jìn)行的，他的代表作為《氣相化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)》。

謝苗諾夫豐富和發(fā)展了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，奠定了分支鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。他系統(tǒng)地研究了各種類型的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，提出了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的基本模式，試圖用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理解釋新發(fā)現(xiàn)的化學(xué)振蕩現(xiàn)象，還解釋了各種不同的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，特別對(duì)燃燒和爆炸的過(guò)程做出了詳細(xì)的分析，揭示出燃燒和爆炸的聯(lián)系和區(qū)別。他還認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)有著極為復(fù)雜的過(guò)程，在反應(yīng)過(guò)程中有可能形成多種中間產(chǎn)物，不僅有簡(jiǎn)單的直鏈反應(yīng)，還會(huì)形成復(fù)雜的支鏈反應(yīng)。

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論不僅深化了人們對(duì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)和復(fù)雜化學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)，揭示了化學(xué)過(guò)程不同于物理過(guò)程的本質(zhì)，而且指明了化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜的過(guò)程和機(jī)理，對(duì)化學(xué)反應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的定量化研究奠定了基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯 彭德利