ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ионные и радикальные реакции. Органические ионы и свободные радикалы. Энергия диссоциации связей Цепные реакции. Строение метильного радикала Термодинамические и кинетические факторы Направление реакции хлорирования Алкены из "Основы органической химии" На первый взгляд, это несложный процесс. [c.62] Однако возникает ряд вопросов почему реагенты надо нагревать или освещать, как рвутся и образуются связи, как происходит взаимодействие. [c.62] Для того, чтобы произошла химическая реакция, какие-то связи должны разорваться, а какие-то образоваться. [c.62] Рассмотрим, по каким вариантам может произойти разрыв ковалентной связи, образованной за счет общей для двух атомов (А и В) электронной пары. [c.63] Первый вариант разрыва ковалентной связи - это когда каждому атому достанется по электрону (неспаренному). [c.63] Такой путь симметричного (мы бы сказали - справедливого) разрыва ковалентной связи называется гомолитическим или гомолизом. В результате образуются нейтральные частицы с неспаренным электроном - свободные радикалы. Н, С1 , СН, - радикалы (Н и С1 при этом атомы). Подобные реакции, протекающие с промежуточным образованием свободных радикалов, называют гомолитическими или радикальными. [c.63] Такой вариант разрыва ковалентной связи называют гетеролити-ческим или гетеролизом. Он определяет протекание гетеролитических или ионных реакций, поскольку при этом образуются заряженные органические ионы - карбокатионы и карбанионы. [c.64] Можно предположить, что при наличии достаточной энергии в молекуле хлора рвется связь причем, поскольку два атома хлора одинаковы, должно быть, гомолитически. [c.64] При образовании ковалентной связи из свободных радикалов выделяется то же самое количество энергии. [c.64] Для сравнения, энергия диссоциации связей С-Н в метане составляет 102 ккал/моль. Отсюда понятно, почему рвется связь в молекуле хлора, а не метана. [c.64] Приведем энергии диссоциации некоторых связей (табл.2.3). Образующиеся при диссоциации свободные радикалы очень активные частицы, у которых достаточно энергии для взаимодействия со свободными радикалами или молекулами. [c.64] при гомолизе молекулы хлора образовалось два радикала хлора (С1 ). Это очень нестабильные и активные частицы, которые вновь хотят образовать химическую связь, например, с таким же атомом хлора. [c.65] Это и происходит, но с малой вероятностью, поскольку их концентрация в реакционной смеси мала. А вот молекул хлора много и, действительно, такое взаимодействие происходит. [c.65] Но с точки зрения химиков, это не интересно, поскольку новых веществ не образуется. [c.65] Также большая вероятность взаимодействия С1 с молекулой метана. [c.66] А вследствие взаимодействия метильного радикала с молекулой хлора образуется новое соединение СН3С1 и опять радикал хлора, который продолжает по цепочке тот же процесс, за которым следует взаимодействие метильного радикала с хлором и т.д. [c.66] Таким образом, цепные реакции включают последовательно стадии, в каждой из которых образуется (генерируется) свободный радикал, который продолжает взаимодействие на следующей стадии. [c.67] Обрыв цепи может происходить и при взаимодействии радикалов с материалом стенки реакционного сосуда или с другими веществами. Такие вещества, которые даже в небольших количествах замедляют или даже останавливают свободнорадикальные цепные реакции, называют ингибиторами. [c.67] Приведенный механизм реакции хлорирования метана и факт существования свободных радикалов был многократно подтвержден экспериментально. [c.67] Впервые это удалось показать в 1929 году французскому ученому Ф. Пакету. [c.67] Вернуться к основной статье