Гетероліз (хімія)

Гетероліз (від дав.-гр. ἑτερο- — інший, різний та λύσις — руйнування, розщеплення) — тип розщеплення ковалентного хімічного зв'язку, в результаті якого утворюються іони. На відміну від гомолізу, коли зв'язок розщеплюється рівномірно і кожен із атомів отримує по одному електрону, при гетеролізі пара електронів, що утворює зв'язок, повністю переходить до одного з атомів.

Механізм гетеролізу

При гетеролізі зв'язок розщеплюється нерівномірно. Атом з більшою електронегативністю набуває обидва електрони, що утворюють зв'язок, стаючи негативно зарядженим аніоном. Інший атом стає позитивно зарядженим катіоном.

Електронегативність — це міра здатності атома притягувати електрони. Чим більша електронегативність атома, тим легше він притягує електрони та утворює негативно заряджені іони.

Напрямок гетеролізу

Напрямок гетеролізу визначається різницею в електронегативності атомів, що входять до складу молекули. Загалом, електрони перейдуть до атома з більшою електронегативністю.

Приклади:

• У молекулі HCl (хлороводень) хлор є більш електронегативним, ніж водень, тому при гетеролізі утворюються іони H+ та Cl-.
• У молекулі CH3OH (метанол) кисень є більш електронегативним, ніж вуглець, тому при гетеролізі утворюються іони CH3+ та OH-.

Фактори, що впливають на гетероліз

На гетероліз впливають декілька факторів, у тому числі:

• Електронегативність атомів: Як уже згадувалося, різниця в електронегативності між атомами є ключовим фактором, що визначає напрямок гетеролізу.
• Поляризація зв'язку: Якщо зв'язок у молекулі вже поляризований, з невеликим зрушенням електронів у напрямку одного з атомів, то гетероліз ймовірніше відбудеться в цьому напрямку.
• Розчинник: Природа розчинника також може впливати на гетероліз. Наприклад, полярні розчинники здатні сольватувати іони, що утворюються під час гетеролізу, що сприяє розщепленню зв'язку.

Утворення надкислот та надлугів

У деяких випадках гетероліз може призвести до утворення надкислот (кислот з кислотністю, більшою за кислотність сірчаної кислоти) та надлугів (основ з основністю, більшою за основність гідроксиду натрію).

Приклад:

У газовій фазі молекула хлороводню (HCl) може розщеплюватися на надкислоту H2Cl+ та надлуг Cl-.

Гетероліз — це важливий тип розщеплення ковалентного хімічного зв'язку, який призводить до утворення іонів. Напрямок гетеролізу визначається різницею в електронегативності атомів, що утворюють зв'язок, а на сам процес впливають різні фактори, включаючи поляризацію зв'язку та природу розчинника. Гетероліз відіграє важливу роль у багатьох хімічних реакціях.

Запитання, що часто задаються

1. Що відрізняє гетероліз від гомолізу?
2. Який фактор найбільше впливає на напрямок гетеролізу?
3. Приведіть приклад утворення надкислоти за допомогою гетеролізу.
4. Як розчинник може впливати на гетероліз?
5. Де гетероліз відіграє важливу роль у хімічних реакціях?