Чөлөөт радикал ба ионуудын ялгаа

2024 Зохиолч: Alex Aldridge | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 13:45

Чөлөөт радикал ба ионы гол ялгаа нь чөлөөт радикалууд нь нэг буюу хэд хэдэн хосгүй электронтой, харин ионууд хосолсон электронтой байдагт оршино.

Бид чөлөөт радикал ба ионы ялгааг ион ба чөлөөт радикалын үндсэн шинж чанараас тайлбарлаж болно. Ион нь электрон алдагдах, олзлох зэргээс шалтгаалан цэнэгтэй (эерэг эсвэл сөрөг) молекул эсвэл атом хэлбэрээр үүсч болно. Ионууд нь электрон олсны улмаас сөрөг цэнэг, электрон алдагдсанаас эерэг цэнэгийг барьдаг. Ионууд нь авсан эсвэл алдсан электронуудын тооноос хамааран дан эсвэл олон цэнэгтэй химийн төрөл зүйл байж болно. Чөлөөт радикалууд нь ядаж нэг хосгүй электронтой молекул эсвэл атом юм. Энэ нийтлэл нь чөлөөт радикал ба ионы ялгаа, тэдгээрийн онцлог шинж чанаруудын тухай юм.

Чөлөөт радикал гэж юу вэ?

Чөлөөт радикал нь нэг буюу хэд хэдэн хосгүй электрон(ууд) агуулсан атом эсвэл бүлэг атом юм. Хослогдоогүй электрон байгаа тул тэдгээр нь өндөр урвалд ордог. Чөлөөт радикалууд нь маш тогтворгүй бөгөөд шаардлагатай электроныг хүлээн авснаар тогтвортой байдлыг олж авахыг хичээдэг. Тэд шаардлагатай электроныг барьж бусад химийн нэгдлүүдтэй урвалд ордог. Чөлөөт радикалууд нь байгалийн үйл явцын чухал завсрын бодис юм. Бид чөлөөт радикалуудыг баруун талын дээд цэгээр тэмдэглэж болно. Жишээлбэл, H, Cl, HO, H3C

Зураг 01: Гидроксил Радикал

Урт наслалт чөлөөт радикалууд нь тогтвортой радикалууд, байнгын радикалууд, ди-радикалууд гэсэн гурван ангилалд хуваагдана.

1. Тогтвортой радикалууд: Тогтвортой радикалуудын гол жишээ бол молекулын хүчилтөрөгч O_{2 юм. Хамтарсан π систем агуулсан органик радикалууд урт наслах боломжтой.}
2. Байнгын радикалууд: Радикал төвийг тойрсон стерик бөөгнөрөлөөс болж урт насалдаг бөгөөд өөр молекултай урвалд ороход физикийн хувьд хүндрэл учруулдаг.
3. Ди-радикалууд: Зарим молекулууд хоёр радикал төвтэй байдаг тул бид тэдгээрийг ди-радикал гэж нэрлэдэг. Молекулын хүчилтөрөгч (агаар мандлын хүчилтөрөгч) нь дирадикал хэлбэрээр байдаг.

Ион гэж юу вэ?

Химийн зүйл химийн урвалын явцад электрон авах эсвэл алдах үед ионууд үүсч болно; Тэд эерэг (+) эсвэл сөрөг (-) цэнэгтэй байдаг. Эдгээр нь электрон (үүд) хүлээн авснаар сөрөг цэнэг, электроны дутагдлын молекул эсвэл элементэд электрон хандивласнаар эерэг цэнэг авдаг. Электроныг хүлээн авах эсвэл өгөх нь ионы хэмжээнд шууд нөлөөлдөг; Энэ нь молекулын хэмжээг эрс өөрчилдөг. Бид сөрөг эсвэл эерэг цэнэггүй атом эсвэл бүлэг атомыг "төвийг сахисан" гэж нэрлэдэг; Төвийг сахисан атом эсвэл молекул болохын тулд протоны тоо электроны тоотой ижил байх шаардлагатай.

Зураг 02: Катион ба анион үүсэх

Тиймээс дараах ионы хоёр хэлбэр байдаг.

1. Катионууд эсвэл (+) ионууд - металлууд эерэг (+) цэнэгтэй болохын тулд электроноо алддаг тул ихэвчлэн металууд энэ ангилалд багтдаг (Na⁺, Ba^{2 +}, Ca²⁺, Al³⁺⁾
2. Анион (-) ионууд – металл бусууд электрон авч сөрөг (-) цэнэгтэй болдог (Cl^–, S^{2- зэрэг нь ихэвчлэн энэ ангилалд багтдаг.} , O^2-, Br^–)

Чөлөөт радикал ба ион хоёрын ялгаа юу вэ?

Чөлөөт радикал ба ионы гол ялгаа нь чөлөөт радикалууд нь нэг буюу хэд хэдэн хосгүй электронтой байдаг ч ионууд нь хосолсон электронуудтай байдаг. Тиймээс чөлөөт радикалууд нь маш тогтворгүй байдаг бол ионууд харьцангуй тогтвортой байдаг. Тиймээс энэ нь чөлөөт радикал ба ионы хоорондох мэдэгдэхүйц ялгаа юм. Гэсэн хэдий ч ихэнх ионууд нь эсрэг цэнэгтэй ионуудтай нийлдэг бол радикалууд өөрсдөө оршин тогтнож болно. Тогтвортой байдлын талаар илүү ихийг авч үзэхэд чөлөөт радикалууд электрон хүлээн авснаар тогтвортой болдог ч ионууд нь эсрэг цэнэгтэй нэгдлүүдтэй цогцолбор үүсгэх үед тогтвортой байдаг.

Чөлөөт радикал ба ионы өөр нэг чухал ялгаа нь ионууд үргэлж цэнэгтэй байдаг ч чөлөөт радикалууд нь хосгүй электронтой байсан ч цэнэгтэй зүйл биш юм. Энэ ялгаа нь ион дахь электронуудын нийт тоо цөм дэх протоны тоотой үргэлж тэнцүү байдаггүй, харин чөлөөт радикал дахь электронуудын тоо протоны тоотой тэнцүү байдаг тул ийм ялгаа үүсдэг.

Доорх инфографик нь чөлөөт радикал ба ионы ялгааны талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгдөг.

Хураангуй – Чөлөөт радикал ба ион

Бид тодорхой төрөлд хамаарах электронуудын тоог ашиглан чөлөөт радикал ба ион гэсэн нэр томьёо хоёуланг нь тодорхойлж болно. Энд чөлөөт радикалууд ба ионуудын хоорондох хамгийн чухал ялгаа нь чөлөөт радикалууд нь хосгүй электронуудтай байдаг боловч ионууд нь хосолсон электронуудтай байдаг. Тиймээс чөлөөт радикалууд илүү идэвхтэй байдаг. Нөгөө талаас ионууд эсрэг цэнэгтэй ион/молекулуудтай нэгдлүүд үүсгэснээр химийн хувьд тогтвортой болдог.