* Bond Breaking: Pour que la réaction se produise, les fortes liaisons covalentes dans les molécules d'hydrogène (H-H) et de chlore (Cl-Cl) doivent être brisées. Ce processus nécessite une quantité importante d'énergie.
* Énergie de collision: À température ambiante, les molécules ont une énergie cinétique relativement faible. Bien que les collisions entre l'hydrogène et les molécules de chlore se produisent, la plupart des collisions manquent d'énergie pour briser les liaisons existantes et initier la réaction.
* Énergie d'activation: La réaction nécessite une quantité minimale d'énergie, connue sous le nom d'énergie d'activation, pour se poursuivre. Cette énergie est nécessaire pour surmonter la répulsion entre les nuages d'électrons des molécules de réaction et pour initier le processus de rupture de liaison.
Facteurs qui peuvent accélérer la réaction:
* chaleur: L'augmentation de la température fournit une énergie plus cinétique aux molécules, conduisant à des collisions plus fréquentes et énergiques qui peuvent surmonter l'énergie d'activation.
* lumière: La lumière ultraviolette (UV) peut fournir l'énergie d'activation nécessaire pour diviser les molécules de chlore en radicaux libres (atomes CL), qui sont hautement réactifs et peuvent initier la réaction.
* Catalyseur: Un catalyseur peut abaisser l'énergie d'activation requise pour que la réaction se produise, accélérant le processus.
Le mécanisme de réaction:
La réaction entre l'hydrogène et le chlore se déroule via un mécanisme de réaction en chaîne impliquant des radicaux libres:
1. Initiation: La lumière UV brise une molécule de chlore en deux atomes de chlore (radicaux CL).
2. Propagation: Les radicaux du chlore réagissent avec les molécules d'hydrogène pour former du chlorure d'hydrogène (HCl) et générer des radicaux hydrogène (H). Ces radicaux hydrogène réagissent ensuite avec les molécules de chlore pour former plus de HCl et régénérer les radicaux de chlore. Ce cycle se poursuit, conduisant à une réaction en chaîne.
3. terminaison: La réaction s'arrête finalement lorsque les radicaux se combinent pour former des molécules stables.
En résumé, la réaction lente à température ambiante est due à l'énergie d'activation élevée nécessaire pour briser les liaisons fortes dans les réactifs et initier la réaction. Fournir suffisamment d'énergie, soit par la chaleur, la lumière ou un catalyseur, peut surmonter cette barrière et accélérer le processus.
