Universal Reaksi Radikal Bebas

Pemisahan ikatan kimia menghasilkan radikal bebas. Reaksi yang dipicu oleh radikal bebas disebut reaksi radikal bebas, atau reaksi berantai tipe radikal bebas. Reaksi radikal umumnya melalui tiga tahap: inisiasi rantai, propagasi rantai, atau pembentukan rantai, dan penghentian rantai. Tahap inisiasi rantai merupakan tahap memproduksi radikal bebas. Karena homolisis ikatan memerlukan energi, fase inisiasi rantai memerlukan panas atau cahaya.
Beberapa senyawa sangat aktif dan mudah menghasilkan radikal bebas partikel aktif yang disebut inisiator. Radikal bebas kadang-kadang dapat dihasilkan oleh reaksi REDOX transfer elektron tunggal. Tahap perpindahan rantai merupakan tahap transformasi radikal bebas yang satu ke radikal bebas yang lain, seperti lomba lari estafet, radikal bebas diteruskan terus-menerus, seperti rantai satu per satu, sehingga disebut reaksi berantai. Tahap terminasi rantai merupakan tahap hilangnya radikal bebas. Radikal bebas berpasangan untuk membentuk ikatan. Semua radikal bebas hilang, dan reaksi radikal bebas berhenti.
Reaksi radikal bebas ditandai dengan tidak adanya efek pelarut yang jelas, asam, basa dan katalis lainnya tidak memiliki efek yang jelas pada reaksi, ketika terdapat oksigen dalam sistem reaksi (atau ada beberapa pengotor yang dapat menjebak radikal bebas), reaksi sering kali terjadi. periode induksi.
Reaksi perengkahan termal
Dengan tidak adanya oksigen, ikatan karbon-karbon di alkana terputus pada suhu tinggi (sekitar 800 derajat C), dan senyawa molekul besar diubah menjadi senyawa kecil, suatu reaksi yang disebut pirolisis. Setelah pengolahan minyak bumi, selain bensin, terdapat parafin dengan berat molekul yang relatif besar seperti minyak tanah dan solar; Melalui reaksi perengkahan termal, ia dapat diubah menjadi senyawa molekul kecil seperti bensin, metana, etana, etilen, dan propilena. Prosesnya sangat rumit, dan produknya juga rumit. Baik ikatan karbon-karbon maupun ikatan karbon-hidrogen dapat diputus, dan pemutusan dapat terjadi di tengah molekul atau di salah satu sisi molekul. Semakin besar molekulnya, semakin mudah pecah, dan molekul setelah perengkahan panas juga dapat dipecah lagi dengan panas. Mekanisme reaksi reaksi perengkahan panas adalah reaksi radikal bebas akibat pengaruh panas, dan bahan baku yang digunakan adalah campuran.
Radikal bebas yang dihasilkan setelah perengkahan termal dapat berikatan satu sama lain. Radikal bebas yang dihasilkan oleh perengkahan termal juga dapat dipecah melalui ikatan CH untuk menghasilkan alkena.
Hasil keseluruhannya adalah perengkahan termal molekul alkana besar menjadi alkana dan alkena yang lebih kecil. Reaksi ini sulit dilakukan di laboratorium, namun sangat penting dalam industri. Dalam perengkahan panas industri, parafin dicampur dengan uap air dalam tabung melalui alat pemanas sekitar 800 derajat, dan kemudian didinginkan hingga 300 ~ 400 derajat, yang selesai dalam waktu kurang dari satu detik, dan kemudian produk perengkahan panas dipisahkan dengan metode pembekuan. Bahan baku seperti plastik, karet dan serat dapat diperoleh melalui reaksi ini.
Misalnya reaksi perengkahan termal dengan katalis dapat menurunkan suhu, namun mekanisme reaksinya bukanlah reaksi radikal bebas melainkan reaksi ionik.
Reaksi oksidasi dan pembakaran
Fenomena ini sering kita jumpai dalam kehidupan, orang mengalami kerutan ketika sudah tua, produk karet menjadi keras dan lengket dalam waktu lama, produk plastik menjadi keras dan mudah retak dalam waktu lama, dan minyak nabati menjadi rusak dalam waktu lama. Fenomena ini disebut penuaan. Proses penuaan sangat lambat, dan penyebab penuaan adalah oksigen di udara memasuki berbagai molekul dengan hidrogen aktif dan terjadi autooksidasi, kemudian terjadi reaksi lain.
Semua alkana dapat terbakar, dan ketika terbakar sempurna, reaktannya hancur total, membentuk karbon dioksida dan air, serta melepaskan banyak panas.
Saat terbakar, nyala api berwarna biru muda, tidak terang.