|
|
Учебник для 11 класса ХИМИЯ§ 11.5. Классификация химических реакций по механизму протеканияРадикальные реакции идут с участием образующихся в ходе реакции радикалов. Как вы уже знаете, при всех реакциях происходит разрыв старых и образование новых химических связей. Способ разрыва связи в молекулах исходного вещества определяет механизм (путь) реакции.
Если вещество образовано за счет ковалентной связи, то могут быть два способа ее разрыва: гомолитический и гетеролитический. Например, для молекул Сl2, СН4 и т. д. реализуется гомолитический разрыв связей, он приведет к образованию частиц с неспаренными электронами, т. е. свободных радикалов:
Радикалы чаще всего образуются при разрыве неполярных ковалентных связей, однако многие полярные связи также могут разрываться подобным образом, в частности тогда, когда реакция проходит в газовой фазе и под действием света, как, например, в случае рассмотренных выше процессов — взаимодействия Сl2 и СН4. Радикалы очень реакционноспособны, так как стремятся завершить свой электронный слой, забрав электрон у другого атома или молекулы. Например, когда радикал Сl· сталкивается с молекулой Н2, то он вызывает разрыв общей электронной пары, связывающей атомы водорода, и образует ковалентную связь с одним из атомов водорода.
Второй атом водорода, став радикалом, образует общую электронную пару с неспаренным электроном атома хлора из разрушающейся молекулы Сl2, в результате чего возникает радикал хлора,
который атакует новую молекулу водорода и т. д. Реакции, представляющие собой цепь последовательных превращений, называют цепными реакциями. За разработку теории цепных реакций два выдающихся химика — наш соотечественник Н. Н. Семенов и англичанин С. А. Хиншелвуд — были удостоены Нобелевской премии. Аналогично протекает и реакция замещения между хлором и метаном:
По радикальному механизму протекает большинство реакций горения органических и неорганических веществ, синтез воды, аммиака, полимеризация этилена, винилхлорида и др. Ионные реакции идут между уже имеющимися или образующимися в ходе реакции ионами. Типичные ионные реакции — это взаимодействие между электролитами в растворе. Ионы образуются не только при диссоциации электролитов в растворах, но и под действием электрических разрядов, нагревания или излучений. γ-Лучи, например, превращают молекулы воды и метана в молекулярные ионы:
По другому ионному механизму происходят химические реакции:
|
|
|