التفاعلات المتسلسلة Chain reactions

تعد كلورة الميثان، نموذجاً لتفاعل متسلسل وهي تفاعل يتضمن سلسلة من الخطوات، تولد كل واحدة منها مادة تفاعلية تكون السبب في حدوث الخطوة التميكانيكية.

ومع أن التفاعلات المتسلسلة تختلف بشكل واسع في تفاصيلها، إلا أنها تملك جميعاً، صفاتٍ أساسية مشتركة.

تسمى الخطوة الأولى في التفاعل المتسلسل؛ خطوة المبادرة أو خطوة بدء السلسلة حيث تمتص فيها طاقة تولد جسيماً تفاعلياً، قد تمثل ذلك في التفاعل الحالي، تشطر جزيء الكلور الى ذرتين.

وهناك خطوة أو أكثر من خطوات انتشار السلسلة يستهلك فيها جسيم تفاعلي ويتولد آخر، ويتمثل ذلك هنا بتفاعل ذرات الكلور مع الميثان، وتفاعل جذور المثيل مع جزيئات الكلور.

وأخيراً، هنالك خطوات الانتهاء، حيث تستهلك، في كل منها الجسيمات التفاعلية بشكل غير منتج، وتوافق هناك في تفاعل كلورة الميثان، اتحاد جسيمين تفاعليين بعضها مع بعض، أو جذب جدران وعاء التفاعل لأحد هذه الجسيمات.

يتشكل في شروط محددة، نحو (10.000) جزيء من كلوريد المثيل عند امتصاص كم واحد (فوتون واحد) من الضوء. يحطم في كل فوتون جزيء كلور مؤدياً الى ذرتي كلور، تبدأ كل منهما سلسلة. وتتألف كل سلسلة وسطياً، من (5000) تكرار لدورة انتشار السلسلة قبل أن تتوقف في النهاية.