Возможна ли химическая реакция (в газе) двух частиц без их столкновения?
Ответы (4):
А что тут невозможного? Два атома сблизились на расстояние, достаточное для взаимодействия их электронных оболочек, а дальше произошло их слияние с образованием молекулы. Вот вам и химическая реакция. Само понятие "столкновение" относительно.
Поиск в интернете показал, что две реагирующие частицы могут находиться друг от друга на очень большом расстоянии, 70 - 100 нм! То есть во много десятков раз больше, чем суммарный радиус двух частиц. В качестве примера можно привести реакцию атомов щелочных металлов с небольшим потенциалом ионизации (калий, рубидий, цезий) с молекулами галогенов со сравнительно большим сродством к электрону. Например, молекулы брома и атомы калия могут взаимодействовать на расстоянии: внешний электрон атома калия туннелирует на молекулу брома с образованием катиона калия и аниона молекулярного брома. То есть калий как бы "загарпунивает" своим электроном молекулу брома. Такие реакции так и называются - гарпунными. Катион и анион удерживаются и сближаются под действием сил кулоновского притяжения. При их сближении анион молекулярного брома диссоциирует на атом Br и анион Br-, который с катионом К+ дает молекулу бромида калия. В результате происходит реакция без столкновения частиц К + Br2 → KBr + Br.
Без столкновения -- могу предположить механизм, при котором частицы обмениваются квантом излучения. Возбужденная молекула снимает возбуждение, излучив фотон, последний же поглощается другой молекулой, например, разваливая ее.
Возможно мономолекулярное разложение каждой из этих частиц (если они не одноатомные), промотируемое высокой температурой, излучением, или столкновением с третьей частицей или стенкой сосуда - и последующее взаимодействие между продуктами этих реакций.