Какие химические реакции самые сложные в мире?

Самые сложные химические реакции – реакции, которые протекают в две и более стадии. Как правило, в ходе сложной реакции образуются активные промежуточные вещества. Сложные реакции классифицируют на несколько типов:

• последовательные взаимодействия;
• параллельные взаимодействия;
• сопряженные взаимодействия;
• цепные взаимодействия.

Последовательные реакции

В результате первой стадии образуется продукт, который становится реагентом для последующих стадий.
А → Б → В

Параллельные реакции

В данной реакции несколько продуктов образуются одновременно.

Сопряженные реакции

Схемы сопряженных реакций выглядят следующим образом:

А + В → С
А + D → Е

Данные реакции часто проходят в разных условиях. Например, первое взаимодействие проходит произвольно, а второе – при наличии первой реакции. Молекула А в двух взаимодействиях – актор, молекула В – индуктор, а молекула А во второй реакции – акцептор. Пример сопряженного взаимодействия – реакция бензола с пероксидом водорода в присутствии солей двухвалентного железа.

Цепные реакции

Данные реакции включают в себя ряд связанных между собой стадий. На частицах, которые синтезируются на каждом этапе, основаны все последующие стадии. Они проходят в присутствии свободных радикалов. Для цепной реакции свойственно три стадии.

1. Зарождение цепи

• Cl₂ + hv → 2Cl^*

2. Развитие цепи

• H₂ + Cl* → HCl + H^*
• H^* + Cl₂ → HCl + Cl^*

В результате данной стадии увеличивается количество продукта, которые приходятся на активную частицу.

3. Обрыв цепи

• H^* + H^* → H₂
• Cl^* + Cl^* → Cl₂
• H^* + Cl^* → HCl

Данная стадия может наступать при соприкосновении частиц со стенками емкости, в которой проводится реакция.

Формирование молекул соляной кислоты – это пример неразветвленной сложной химической реакции, где одной прореагировавшей активной частице соответствует одна образовавшаяся. Разветвленные реакции характеризуются формированием большого количества активных частиц (взаимодействие кислорода и водорода). 

1. Инициация цепи

• H₂ + O₂ → H₂O + O^*

2. Развитие цепи

• O^* + H₂ → H^* + OH^*
• H^* + O₂ → O^* + OH^*
• OH^* + H₂ → H₂O + H^*

Важнейшие сложные реакции в химии – каталитические реакции. В их результате происходит циклическое образование и расходование промежуточных веществ. При катализе промежуточные вещества — устойчивые образования, которые могут существовать без реакции достаточно долго. Таким образом, сложные реакции – это важнейшие реакции в химии.