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在化学中均裂和异裂是共价键的断裂的两种主要方式,其决定因素不同:均裂主要由键能决定,键能越低,越容易发生断裂。异裂主要由极性决定,极性越强,越容易发生异裂。
均裂是指共价键断裂时,成键的一对电子平均分配给两个原子或基团,每个原子或基团各得到一个电子,形成自由基。
均裂的决定因素:均裂主要由键能决定。键能越低,化学键越容易发生均裂。均裂通常发生在高能条件下,如高温、光照或过氧化物存在下。如在自由基聚合反应中,碳-碳键的均裂形成自由基,这些自由基可以进一步与其他分子反应。
异裂是指共价键断裂时,成键的一对电子完全转移到一个原子或基团上,形成带电的离子。一个原子得到两个电子,形成负离子,另一个原子则形成正离子。
异裂的决定因素:异裂主要由极性决定。极性键在断裂时更容易发生异裂,因为电子云偏向电负性较大的原子,使得该原子更容易获得电子对,形成负离子,而另一个原子则形成正离子。如在酸碱反应中,如H-Cl的异裂,氯原子获得电子对形成Cl⁻,氢原子则形成H⁺。
为什么极性在异裂中起主导作用?
电子云分布:极性键的电子云分布不均匀,偏向电负性较大的原子。这种不均匀分布使得极性键在断裂时更容易形成离子。
反应条件:在极性溶剂中或有催化剂存在时,极性键更容易发生异裂。极性溶剂可以稳定生成的离子,降低反应的活化能。
为什么键能在均裂中起主导作用?
键能与稳定性:键能越低,化学键越不稳定,越容易断裂。在均裂过程中,键能低的键更容易吸收能量并断裂,形成自由基。
反应条件:均裂通常需要较高的能量输入,如高温或光照,这些条件可以提供足够的能量克服键能,使化学键断裂。
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