Homolyse und Heterolyse - Unterschiede

Homolyse und Heterolyse - ein Gegensatz

• Moleküle müssen sich, wenn sie eine chemische Reaktion eingehen, aufspalten. Dabei hängt der Reaktionstypus davon ab, wie diese Aufspaltung vonstattengeht.
• Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang die sog. Atombindung, bei der die Bindung des Moleküls von einem oder mehreren Elektronenpaaren getragen wird. Bei der reaktiven Aufspaltung kommt es nun darauf an, ob die Elektronen gleichmäßig oder unsymmetrisch auf die bisherigen Bindungspartner aufgeteilt werden. Letztendlich bestimmt nämlich diese Trennung (und die Bindungspolarität) die Art und Weise des Reaktionsverlaufs (sowie der möglichen Zwischenschritte).
• Bei der Homolyse werden bei der Trennung der bindenden Elektronenpaare die Elektronen gleichmäßig auf die ehemaligen Bindungspartner verteilt. Bei der Heterolyse finden Sie eine einseitige Zuteilung der Bindungselektronen an einen (der beiden) Bindungspartner. In diesem Fall erhält das elektronegativere Atom das Elektronenpaar vollständig - es entstehen Ionen aus vormals neutralen Teilchen.

Beispiele untermauern die chemische Begriffe

• Wenn Sie Chlorwasserstoff HCl herstellen wollen, so läuft dies nach der nachstehenden Reaktion ab: H₂ + Cl₂ → 2HCl. Die Reaktion ist exotherm und kann mit Licht als Aktivierung starten. Allerdings müssen im Reaktionsverlauf die unpolaren Wasserstoff- und Chlormoleküle (also die beiden Ausgangsmoleküle) aufgespalten werden, um sich zu den (polaren) Chlorwasserstoffmolekülen zu vereinigen. Die Aufspaltung geschieht bei beiden als Homolyse, sprich: die Atome behalten die ihnen zugehörigen Elektronen und gehen neue Verbindungen ein.
• Als Beispiel für die Heterolyse betrachten Sie die Reaktion zwischen Wasser und Chlorwasserstoff gemäß der Gleichung: H₂O + HCl → H₃O⁺ + Cl^-. Diese Reaktion verläuft spontan und sehr kräftig (wie bekannt aus dem Schulunterricht; es entsteht Salzsäure). Dabei löst sich der Chlorwasserstoff aufgrund der polaren Eigenschaften beider Stoffe in Wasser. Die Lösung leitet den elektrischen Strom; zudem lassen sich Ionen nachweisen. Aus den Molekülen der Bindungen sind also geladene Teilchen entstanden (tatsächlich wird im Reaktionsverlauf auf das Wassermolekül ein Proton H⁺ übertragen; das ehemalige Bindungselektron bleibt ganz beim Chlor).