Криохимията изучава химичните реакции, протичащи на студено, т.е. при много ниска температура. Поначало спадането на температурата забавя химичните реакции, дори може да ги спре съвсем поради липса на частици с енергия, достатъчна за преодоляване на енергетичната бариера. Обаче някои реакции са изключение: на студено протичат по-бързо. Причината е, че на студено се образуват неустойчиви химични съединения, отварящи по-лесен път за протичане на реакцията; на топло те се разлагат или изобщо не се образуват. Такива неустойчиви химични съединения най-често се образуват само за една от възможните химични реакции между изходните вещества, затова на студено обикновено не протичат странични реакции.
При температури, близки до абсолютната нула, се наблюдават така наречените тунелни преходи, тоест реакции протичат въпреки недостига на енергия за преодоляване на енергетичната бариера. Така се образуват някои сложни молекули в Космоса.
Някои химични съединения са устойчиви само при много ниска температура. Такъв е например аргоновият флуорохидрид, който е устойчив само под 17 K, а над тази температура се разлага.
Специфичните свойства на някои вещества правят особено поведението на химичните реакции. Например реакциятаЮ. Д. Третьяков, Низкотемпературные процессы в химии и технологии. 2 NO\,\!+ O2 \xrightarrow{} 2 NO2 протича много бързо, практически мигновено, при стайна температура (и около нея). При няколкостотин градуса по ска̀лата на Целзий тази реакция постепенно се забавя, защото протича обратната реакция – разлагането на азотния диоксид. На студено правата реакция (съединяването) отново се забавя поради трудното преодоляване на енергетичната бариера. Обаче при охлаждане от 90 K до 83 K реакцията се ускорява: тогава двата оксида са почти напълно димеризирани и реакцията протича по уравнението N2O2\,\!+ O2 \xrightarrow{} N2O4 (в този вид реакцията протича по-лесно, тоест по-бързо, защото енергетичната бариера е по-ниска), а с охлаждането расте броят на димерите, тоест реакцията тръгва по пътя, по-изгоден енергетично.
При ниски температури се образуват градивни частици с необичайно ниски степени на окисление: \!BF, BCl, CS, SiCl2 и др.под. Тези частици съществуват за кратко време, но то е достатъчно, за да посредничат в химични реакции като следните: {| border="0" cellpadding="0" style="background:none" |- | valign="center" | 2\, HC\,≡\,CH \,\!+2\, SiCl2\,\xrightarrow{77\,K}\,Cl2Si\; | valign="center" align="center" | < | valign="center" | CH\,=\,CH CH\,=\,CH\! | valign="center" align="center" | > | valign="center" | SiCl2; |} {| border="0" cellpadding="0" style="background:none" |- | valign="center" | 3\,CS\,\!+3\,HCl\,\xrightarrow{77\,K}\,3\,S\,=\,C\; | valign="center" align="center" | < | valign="center" | H Cl\! | valign="center" | \,\xrightarrow{77\,K}\,(-S-CHCl-)3\;\;(цикличен тример). |} Забележка: 77 K е температурата на кипене на азота.
Източници
Категория:Раздели в химията