Διάσπαση δεσμών και ενδιάμεσα αντιδράσεων

Η διάσπαση δεσμού ή η διάσπαση δεσμών είναι η διάσπαση των χημικών δεσμών. Η διάσταση συμβαίνει όταν ένα μόριο διασπάται σε δύο ή περισσότερα συστατικά. Ανάλογα με τη φύση της διαδικασίας, η διάσπαση δεσμού μπορεί να ταξινομηθεί σε ομολυτική και ετερολυτική.

Η ενέργεια των τριπλών και μονών διεγέρσεων ενός δεσμού σίγμα μπορεί να προσδιορίσει εάν θα ακολουθήσει μια ομολυτική ή ετερολυτική οδό. Ένας δεσμός σίγμα μετάλλου-μετάλλου αποτελεί εξαίρεση επειδή η ενέργεια διέγερσης του δεσμού είναι τόσο υψηλή που η παρατήρηση είναι αδύνατη.

Τύποι διάσπασης δεσμών  

• Ομολυτική σχάση  
• Ετερολυτική σχάση 

Ομολυτική σχάση

Η ομόλυση δημιουργεί ελεύθερες ρίζες στην αντίδραση.

Ο παράγοντας που υποστηρίζει την ομόλυση είναι μηδέν ή μια μικρή τροποποίηση στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ Α και Β. δηλ. μ =0, 𝚫EN =0. Η χαμηλή διαφορά ηλεκτραρνητικότητας οδηγεί σε σχηματισμό ριζικού ενδιάμεσου αποτελέσματος λόγω θραύσης ομολυτικού δεσμού. Η διάσπαση του ομολυτικού δεσμού λαμβάνει χώρα σε αέρια φάση ή παρουσία μη πολικών διαλυτών (CCl4, CS2). Για να υποβοηθηθεί η πυρόλυση, αυτή η μορφή θραύσης δεσμού συμβαίνει υπό συγκεκριμένες συνθήκες, όπως υπεριώδες φως, υψηλές θερμοκρασίες ή υψηλές θερμοκρασίες απουσία οξυγόνου. Η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την ομολυτική σχάση σε ένα μόριο είναι ενέργεια διάστασης ομολυτικού δεσμού.

Ετερολυτική σχάση δεσμού 

Στην ετερόλυση, το σπάσιμο του δεσμού με τέτοιο τρόπο ώστε τα ηλεκτρόνια του δεσμού να μετατοπίζονται μόνιμα σε ένα θραύσμα, τα φορτισμένα θραύσματα παράγουν (θετικά και αρνητικά) ιόντα.

Η πολικότητα του δεσμού είναι ο βασικός λόγος πίσω από την ετερόλυση. Το άτομο με υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα τείνει να συγκρατεί το δεσμευτικό ζεύγος ηλεκτρονίων με τον εαυτό του. Ο ηλεκτρισμός διάστασης ετερολυτικού δεσμού είναι η ποσότητα ισχύος που είναι απαραίτητη για την ετερολυτική σχάση σε ένα μόριο.

Σχεδιάζοντας ένα κυρτό βέλος πάνω από τον δεσμό, που δείχνει προς το πιο ηλεκτραρνητικό (Α) άτομο που εμπλέκεται στο σχηματισμό του δεσμού, απεικονίζει την ετερολυτική σχάση. Το συνδετικό ζεύγος ηλεκτρονίων με άτομα  και Η κατανέμεται άνισα μετά την ετερολυτική σχάση του δεσμού CH. Η ηλεκτραρνητικότητα των ατόμων C και H είναι ο αποφασιστικός παράγοντας εδώ. Το C έχει ηλεκτραρνητικότητα 2,55 και το H έχει ηλεκτραρνητικότητα 2,20, σύμφωνα με τον Pauling. Ως αποτέλεσμα, το ζεύγος δεσμών ηλεκτρονίων μπορεί να μεταφερθεί στο C, το οποίο έχει υψηλότερο τέλος ηλεκτραρνητικότητας.

Ενδιάμεσα αντιδράσεων 

Ένα ενδιάμεσο απόκρισης είναι ένα προσωρινό είδος εντός ενός μηχανισμού απόκρισης πολλαπλών σταδίων. Αυτό παράγεται μέσα στο προηγούμενο βήμα και τροφοδοτείται σε ένα επόμενο βήμα για να δημιουργηθεί μακροπρόθεσμα το τελικό προϊόν απόκρισης. Οι ενδιάμεσες αντιδράσεις δεν είναι ασυνήθιστες στον οργανικό κόσμο. ένα κύριο παράδειγμα μπορεί να είναι ο μεταβολισμός των μεταβολιτών και των θρεπτικών ουσιών.

Τα αντιδραστικά, βραχύβια, υψηλής ενέργειας, ασταθή είδη που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια των οργανικών αντιδράσεων ονομάζονται ενδιάμεσα της αντίδρασης. Τα ενδιάμεσα αντιδράσεων σχετίζονται βασικά με είδη που σχηματίζονται μεταξύ των αντιδράσεων.

Καρβοκατιόν, καρβανιόν, ελεύθερες ρίζες, καρβένιο και νιτρένιο είναι ενδιάμεσα της αντίδρασης.

Για παράδειγμα :  Υποθέστε A + B → C + D

Τα βήματα που εμπλέκονται στην παραπάνω αντίδραση είναι

A + B → X*

X* → C + D

Όπου το χημικό είδος Χ* είναι ενδιάμεσο.

Ενδιάμεσα αντιδράσεων στην Οργανική Χημεία

• Carbanion 

Στην οργανική χημεία, υπάρχουν διάφοροι τύποι ενδιάμεσων αντιδράσεων. Ένα καρβανιόν είναι μια ενδιάμεση αντίδραση φυσικής χημείας με τρομερή αμοιβή σε ένα άτομο άνθρακα. Τα ανθρακώματα σχηματίζονται όταν ένα οργανικό συστατικό υποβάλλεται σε επεξεργασία με μια εντελώς στιβαρή βάση. Ένα παράδειγμα είναι η αντίδραση του βουτανίου με τη βάση.

Το Carbanion διαμορφώνεται όταν ο πυθμένας αποβάλλει ένα άτομο υδρογόνου από το βουτάνιο.

Τα καρβανιόν είναι εξαιρετικά αντιδραστικά και δεν διαρκούν πολύ μετά το σχηματισμό τους σε μια χημική αντίδραση. Συνήθως διασταυρώνονται για να δημιουργήσουν το προϊόν διακοπής της αντίδρασης αντιδρώντας με ένα φανταστικό είδος στην απόκριση. Αυτό δημιουργεί εμπειρία, επειδή αναπτύσσουμε ένα αρνητικά φορτισμένο ενδιάμεσο, έτσι ώστε κάποιος να μπορεί να τραβηχτεί σε μια καλή τιμή.

• Ελεύθερη ρίζα 

Ένα άλλο τυπικό είδος χημικού ενδιάμεσου είναι οι ελεύθερες ρίζες. Στις μη στερεωμένες ρίζες, υπάρχει ένα ασύζευκτο ηλεκτρόνιο. Όταν ένας ομοιοπολικός σύνδεσμος που αποτελείται από ηλεκτρόνια σπάσει, κάθε άτομο παίρνει ένα από τα ηλεκτρόνια του δεσμού. Όταν ένας δεσμός άνθρακα-υδρογόνου στο μεθάνιο σπάσει, ένα από τα ηλεκτρόνια του δεσμού μεταφέρεται στον άνθρακα και το εναλλακτικό στο υδρογόνο. Για να αντικατοπτρίσουμε τις μη στερεωμένες ρίζες, χρησιμοποιούμε μεμονωμένες κουκκίδες στο άτομο όπου βρίσκεται το μυθιστόρημα.

3.Carbocation

Το καρβοκατιόν έχει θετικό φορτίο στον άνθρακα. Το θετικά φορτισμένο καρβοκατιόν έχει μόνο έξι ηλεκτρόνια στο εξωτερικό περίβλημα. Έχει μια ημιτελή οκτάδα. Συμπεριφέρεται λοιπόν σαν οξύ Lewis. Δεδομένου ότι όλα τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε ζευγαρωμένη κατάσταση, τα καρβοκατιόντα είναι διαμαγνητικά. Τα καρβοκατιόντα υβριδίζονται sp2. Τα καρβοκατιόντα είναι επίπεδα. Τα καρβοκατιόντα σχηματίζονται σε πολικό διαλύτη. Σταθεροποιείται με την παρουσία της ομάδας δότη ηλεκτρονίων (EDG)

Συμπέρασμα 

Το σπάσιμο ενός δεσμού είναι γνωστό ως διάσπαση δεσμού. Επειδή τα ηλεκτρόνια σε έναν ομοιοπολικό δεσμό μοιράζονται άνισα μεταξύ δύο ατόμων ή ομοίως μεταξύ των ατόμων, ένας δεσμός μπορεί να καταστραφεί ομολυτικά ή ετερολυτικά.

Οι ομοιοπολικοί δεσμοί, οι οποίοι περιλαμβάνουν δύο άτομα που μοιράζονται ηλεκτρόνια, χρησιμοποιούνται ευρέως για τη δημιουργία οργανικών μορίων.

Τα άτομα που συνθέτουν έναν ομοιοπολικό δεσμό μπορούν να διασπαστούν με δύο τρόπους:

Ομολυτική σχάση 

Ετερολυτική σχάση 

Ομολυτική σχάση