連鎖反応 (化学反応)
メタンの塩素化を例に挙げる。メタンの塩素化では光照射により塩素分子の結合を開裂させて、塩素ラジカルを発生させる。
C l 2 + h ν ⟶ 2 C l ⋅ {\displaystyle \mathrm {Cl_{2}+} h\nu \longrightarrow \mathrm {2Cl\cdot } }
この塩素ラジカルが連鎖担体であり、その生成は連鎖開始段階である。
塩素ラジカルはメタンから水素原子を引き抜いて、塩化水素となりメチルラジカルを生成する。
C l ⋅ + C H 4 ⟶ H C l + ⋅ C H 3 {\displaystyle \mathrm {Cl\cdot +CH_{4}\longrightarrow HCl+\cdot CH_{3}} }
メチルラジカルは塩素分子から塩素原子を引き抜いてクロロメタンとなり、塩素ラジカルを再生成する。
⋅ C H 3 + C l 2 ⟶ C H 3 C l + C l ⋅ {\displaystyle \mathrm {\cdot CH_{3}+Cl_{2}\longrightarrow CH_{3}Cl+Cl\cdot } }
この2つの反応が連鎖成長段階である。
塩素ラジカル同士が結合して塩素分子を生成すると連鎖が途切れることになる。
2 C l ⋅ ⟶ C l 2 {\displaystyle \mathrm {2Cl\cdot \longrightarrow Cl_{2}} }
これは連鎖停止段階である。
また、塩素ラジカルが生成物であるクロロメタンから水素を引き抜くとクロロメチルラジカルが生成する。
C l ⋅ + C H 3 C l ⟶ H C l + ⋅ C H 2 C l {\displaystyle \mathrm {Cl\cdot +CH_{3}Cl\longrightarrow HCl+\cdot CH_{2}Cl} }
これは連鎖移動段階である。 クロロメチルラジカルはメチルラジカルと同様に反応を行なうので、連鎖移動によってポリ塩素化の副反応が起こることになる。