均裂和異裂

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介紹

在化學反應中，反應物斷裂鍵並形成自由基以形成新鍵。共價鍵是由兩個原子的電子共享形成的新分子。在化學反應中，舊鍵斷裂，新鍵形成。兩種不同的方法可以做到這一點。第一種是均裂，其中共價鍵斷裂，電子被兩個反應物帶走。在異裂中，共價鍵斷裂的方式使得共價鍵的兩個電子都被一個反應物帶走，並形成陰離子和陽離子。

什麼是均裂？

“Homo”意為相同。在均裂中，化學鍵斷裂的方式使其形成兩個相等的部分，這意味著兩個原子在分離時都帶有相同的電子。它們形成具有相同數量自由電子的高反應性自由基。

• 這種型別的裂解發生在非極性鍵的分子中。

• 均裂在紫外光和高溫的特定條件下進行。

• 在這個過程中，能量要麼釋放要麼吸收。

• 在一些反應中，共價鍵在輕微加熱下斷裂，例如在過氧化物中，共價鍵在稍微加熱分子時斷裂。

示例

以下是一些發生均裂的分子示例。

• 均裂的一個例子是過氧化物中的氯-氯鍵。這些鍵在稍微低溫下斷裂，因為它們是弱的分子內鍵。當我們加熱氯分子時，它會轉化為氯原子的自由基。

• 乙烯分子中也觀察到均裂的另一個例子。

什麼是異裂？

術語“異裂”意為不均等，“裂”意為斷裂。在異裂中，鍵斷裂的方式使得分子中的一個原子帶走共價鍵的兩個電子，並生成陰離子和陽離子。帶正電荷的原子稱為陽離子，帶走兩個電子並帶負電荷的原子稱為陰離子。該過程也稱為異裂斷裂或異裂。

• 異裂發生在低溫下。

• 異裂必須存在原子電負性的差異。

• 溶劑必須是極性的。

• 原子之間的鍵也應該是極性的。

異裂

示例

• 我們可以在甲醇中看到異裂斷裂。它斷裂成帶正電荷的甲基和氫氧根陰離子。

• 溴甲烷的異裂，電負性更強的溴從共價鍵中帶走兩個電子，並生成負電性更強的碳負離子和碳正離子甲烷。

• 當環狀化合物發生異裂時，它們不會形成兩種產物，而是會發生開環。環氧化合物的開環是透過𝐶 − 𝑂鍵的異裂完成的。

異裂形成多少種類型的離子？它們叫什麼名字？

分子水解時，分子會分成兩部分，一部分是正的，另一部分是負的。電負性更強的原子將電子拉向自身，形成碳負離子和另一種碳正離子。

• 碳正離子 - 碳正離子帶正電荷，因為它在共價鍵斷裂時不帶任何電子。

• 碳負離子 - 分子中電負性更強的原子將電子拉向自身，即攜帶兩個電子，並形成碳負離子。

異裂形成碳正離子和碳負離子

共價鍵的均裂導致自由基的形成，解釋一下

共價鍵是由兩個相同或不同的分子透過每個原子共享兩個電子形成的。電子的共享有助於兩個原子都完成其八電子穩定結構。在化學反應中，當反應物與不同的原子反應時，共價鍵斷裂以形成新產物。它也被稱為均解。

• 在均裂中，斷裂以電子被兩個分子均等帶走的方式進行。

• 在均裂中，鍵必須是非極性的，這意味著兩個原子之間的電負性必須相等。

• 它在高溫下進行。

• 斷裂後，兩者都形成自由基。

均解形成自由基

均裂和異裂有什麼區別？

均裂和異裂之間存在一些差異 -

均裂	異裂
在均裂中，共價鍵斷裂時，電子被分子的每個原子保留。	在異裂中，共價鍵斷裂時，電子被電負性更強的原子帶走。
在這個過程中，會形成高反應性的自由基。	在這個過程中，會形成碳負離子和碳正離子。
在這種裂解中，兩個原子具有相同的電負性。	在這個過程中，一個原子比另一個原子電負性更強。
它發生在高溫下。	它發生在低溫下。
示例 - Cl-Cl、過氧化物的裂解等	示例 - 溴甲烷、乙醇、環狀化合物中的裂解等。

結論

在以上教程中，我們學習了均裂和異裂。在化學反應中，鍵的形成和斷裂取決於鍵的型別。在形成化合物時，斷裂鍵並形成新鍵。這種鍵的斷裂以兩種方式進行，即均裂或異裂。鍵的型別和特定條件決定了裂解的型別。均裂在非極性化合物中於高溫和極性溶劑中進行。異裂斷裂基於共價鍵的電離、極化和親電特性。化合物的異裂也取決於溶劑的性質。

常見問題

1. 在生物化學中，較大分子異裂被稱為什麼？

生物化學中較大分子異裂被稱為分解代謝。它透過分子內部鍵的斷裂發生。

2. 當蛋白質分子透過異裂斷裂時會發生什麼？

蛋白質分子的異裂稱為蛋白質組學。透過蛋白質分子的斷裂，蛋白質分子會分解成較小的肽單位。促進蛋白質分子斷裂的酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶等。

3. 影響異裂的因素有哪些？

影響異裂的因素有原子電負性的差異、溫度、極性溶劑、鍵的型別和共價鍵的電離。

4. 當異裂在環狀化合物中進行時會發生什麼？

當異裂在環狀化合物中進行時，它不會形成兩個獨立的實體；它只是開啟環狀化合物的環。

5. 如何用箭頭表示均裂？

均裂用魚鉤箭頭表示。在氯分子斷裂中可以更好地看到這一點。在氫分子斷裂中，加熱至 +436 KJ/mol。它斷裂成兩個帶單個自由電子的氫原子的自由基。