En química , la heterólisis o fisión heterolítica (del griego ἕτερος (heteros) 'diferente' y λύσις (lusis) 'aflojamiento') es el proceso de escindir/romper un enlace covalente en el que una especie previamente unida toma los dos electrones de enlace originales de la otra. especies. [1] Durante la escisión del enlace heterolítico de una molécula neutra, se generarán un catión y un anión . Lo más común es que el átomo más electronegativo mantenga el par de electrones volviéndose aniónico, mientras que el átomo más electropositivo se vuelve catiónico.
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La fisión heterolítica casi siempre ocurre con enlaces simples ; el proceso suele producir dos especies de fragmentos.
La energía necesaria para romper el enlace se llama energía de disociación del enlace heterolítico , que es similar (pero no equivalente) a la energía de disociación del enlace homolítico comúnmente utilizada para representar el valor energético de un enlace.
Un ejemplo de las diferencias en las energías es la energía necesaria para romper un enlace H-H.
El descubrimiento y categorización de la fisión del enlace heterolítico dependió claramente del descubrimiento y categorización del enlace químico.
En 1916, el químico Gilbert N. Lewis desarrolló el concepto de enlace de par de electrones, en el que dos átomos comparten de uno a seis electrones, formando así el enlace de un solo electrón, un enlace sencillo, un doble enlace o un triple enlace . [3] Este se convirtió en el modelo para un enlace covalente.
En 1932, Linus Pauling propuso por primera vez el concepto de electronegatividad , que también introdujo la idea de que los electrones en un enlace covalente pueden no compartirse equitativamente entre los átomos unidos. [4]
Sin embargo, los iones habían sido estudiados antes que los enlaces principalmente por Svante Arrhenius en su disertación de 1884. Arrhenius fue pionero en el desarrollo de la teoría iónica y propuso definiciones de ácidos como moléculas que producían iones de hidrógeno y bases como moléculas que producían iones de hidróxido .
La velocidad de reacción de muchas reacciones que implican heterólisis unimolecular depende en gran medida de la velocidad de ionización del enlace covalente. El paso limitante de la reacción es generalmente la formación de pares iónicos. Un grupo de Ucrania realizó un estudio en profundidad sobre el papel de la solvatación nucleofílica y su efecto sobre el mecanismo de heterólisis de enlaces. Descubrieron que la tasa de heterólisis depende en gran medida de la naturaleza del disolvente .
Por ejemplo, un cambio del medio de reacción de hexano a agua aumenta la velocidad de heterólisis del cloruro de terc-butilo (t-BuCl) en 14 órdenes de magnitud. [5] Esto se debe a una solvatación muy fuerte del estado de transición . Los principales factores que afectan las tasas de heterólisis son principalmente la polaridad del solvente y su poder electrofílico y ionizante. La polarizabilidad, nucleofilicidad y cohesión del disolvente tuvieron un efecto mucho más débil sobre la heterólisis. [5]
Sin embargo, existe cierto debate sobre los efectos de la nucleofilicidad del disolvente; algunos artículos afirman que no tiene ningún efecto, [6] mientras que otros afirman que más disolventes nucleófilos disminuyen la velocidad de reacción. [7]