自由基

大多数分子把电子成对地保持着，整齐而平衡。自由基是个例外：一个带有单个未配对电子的原子或分子，一颗没有伙伴的孤单电子。就像舞会上一个失去了舞伴的人会抓住任何路过的人，自由基非常活泼，时刻想给它孤单的电子找个伴。

当一根键均匀断裂、两个原子各保留两个共用电子中的一个时，自由基就诞生了（这叫均裂，常由热或光引发）。由于自由基整体不带电却有一颗未配对电子，化学家用单钩的「鱼钩」箭头来追踪它们，每支只表示一个电子的移动，而不用表示电子对的双钩箭头。它们的稳定性次序与碳正离子相同（叔 > 仲 > 伯 > 甲基），原因也相同，即超共轭和邻基的电子供给，而烯丙基或苄基自由基还会因共振而额外稳定。自由基喜欢以链式反应：一个自由基生成一个产物外加一个新自由基，从而让循环持续下去。

自由基化学解释了许多日常过程：燃烧、烷烃的卤化、油脂的变质（自氧化）、抗氧化剂的作用，以及制造聚乙烯等塑料的聚合反应。由于自由基反应以链式传播，一点点引发的火花就能转化掉大量物质，这既有用，在火灾的情形下又很危险。