Brīvie radikāļi
Daļiņas arvienu vai vairākiem nesapārotiem valences elektroniem - .R.
Tie ir atomi vai to grupējumi, kuros nesapārotais elektrons var atrastues pie H, N, O, S, C, halogenu, metālu u.c. atomiem (.H, .Cl, .NO, CH3, .C6H5). Brīvie radikāļi parasti ir nestabili, ķīmiski ļoti aktīvi, ātri reaģē ar blakus esošām molekulām, atraujot no tām atomus, dimerizējas, disproporcionējas. Brīvo radikāļu aktivitāte atkarīga no uzbūves, vides temperatūras, to samazina nesapārotā elektrona delokalizācija brīvo radikāļu saišu sistēmā (mezomērija), telpiska bloķēšana ar apjomōgām atomu grupām. Zināmi arī stabili brīvie radikāļi [trifenilmetils (C6H5)3C.] un biradikāļi (karbēni, dehidrobenzols).
Brīvos radikāļus iegūst ķīmisko saišuhomolītiskā šķelšanas reakcijā: R : R1 > .R + .R1, kuru var veikt termiski, fotoķīmiski, katalītiski, kā arī apstarojot ar gamma starojumu, elektroniem u.c. Visvieglāk šķeļas peroksisaite O:O. Brīvie radikāļi rodas oksidēšanās-reducēšanās reakcijās, kurās var izveidoties arī jonradikāļi (.R+ vai .R-). Katrā brīvo radikāļu reakcijā ar citu daļiņu rodas jauns brīvais radikālis, kas savukārt rada citus brīvos radikāļus - notiek ķēdes reakcija.
Brīvajiem radikāļiem ir svarīga, bieži vien galvenā nozīme daudzās ķīmiskās norisēs - degšanā, sprāgšanā, polimerizācijā, organisko savienojumu termiskajā, radiatīvajā un oksidatīvajā pārvēršanā, kā arī bioloģiskajos procesos.
Bioloģijā. Dzīvajos organismos brīvie radikāļi veidojas kā aktīvi, nestabili bioķīmisku reakciju starpprodukti. Īpaši liela nozīme brīvajiem radikāļiem ir bioloģiskajās oksidēšanās un fotosintēzes reakcijās, kur tie piedalās veidojot elektropārneses ķēdes mitohondriju un hloroplastu membrānās. To koncentrācija bioloģiskajā sistēmā stipri palielinās jonizējošā starojuma iedarbībā; brīvie radikāļi var veidoties tieši - pārraujot kovalentās saites organisko vielu molekulās (olbaltumvielās, nukleīnskābēs), kā arī netieši - radiolizējot ūdeni šūnās un veidojot ķīmiski aktīvus brīvos radikāļus .OH, .HO2).
Medicīnā. Veic postošu darbību organismā, jo toreakciju produkti var izraisīt dažādas patoloģiskas parādības šūnā. Tos neitralizē antioksidanti.
Brīvos radikāļus pētī galvenokārt ar elektronu paramagnētiskās rezonanses metodēm.
