Posgrado
  1. Química Física  1.1. Termodinámica  1.1.1. Leyes de la Termodinámica  1.1.2. Entalpía y capacidad calorífica  1.1.3. Entropía y energía libre  1.1.4. Equilibrio de Fase  1.1.5. Termodinámica estadística  1.1.6. Ciclo termodinámico  1.1.7. Fugacidad y actividad  1.2. Química Cuántica  1.2.1. Principios de la mecánica cuántica  1.2.2. Ecuación de Schrödinger  1.2.3. Partícula en una caja  1.2.4. Operadores y valores propios  1.2.5. Orbitales atómicos  1.2.6. Teoría de orbitales moleculares  1.2.7. Teoría de perturbaciones  1.2.8. Teoría del enlace de valencia  1.2.9. Hibridación y enlace químico  1.3. Cinética química  1.3.1. Leyes de velocidad y mecanismos de reacción  1.3.2. Teoría de colisiones  1.3.3. Teoría del estado de transición  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reacciones en cadena y polimerización  1.3.6. Reacciones fotoquímicas  1.4. Mecánica estadística  1.4.1. Función de partición  1.4.2. Funciones de distribución molecular  1.4.3. Distribución de Boltzmann  1.4.4. Estadísticas de Bose–Einstein y Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopía  1.5.1. Espectroscopía Rotacional  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopía Electrónica  1.5.4. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear  1.5.5. Espectrometría de Masas  1.5.6. Espectroscopía Raman  1.5.7. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  1.6. Química de superficies y coloides  1.6.1. Isoterma de absorción  1.6.2. Tensión superficial y mojado  1.6.3. Estabilidad Coloidal  1.6.4. Catalisis  1.6.5. Emulsiones y micelas  1.7. Electroquímica  1.7.1. Ecuación de Nernst  1.7.2. Células electroquímicas  1.7.3. Conductividad y movilidad  1.7.4. Guerra  1.7.5. Celdas de combustible  1.7.6. Electrólisis
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones pericíclicas  2.2. Espectroscopia y determinación estructural  2.2.1. Espectroscopía UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopía de RMN  2.2.4. Espectrometría de Masa  2.2.5. Cristalografía de rayos X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidad y actividad óptica  2.3.2. Análisis estructural  2.3.3. Isomería geométrica  2.3.4. Estereoquímica Dinámica  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.4.2. Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio  2.4.3. Complejos de metales de transición  2.4.4. Enlace metal-carbono  2.5. Química de polímeros  2.5.1. Mecanismo de polimerización  2.5.2. Características de los Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradable  2.5.4. Polímero conductor  2.5.5. Polímeros supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Diseño y desarrollo de fármacos  2.6.2. Farmacocinética y farmacodinámica  2.6.3. Relaciones estructura-actividad  2.6.4. Acoplamiento molecular y selección de fármacos
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Teoría del campo cristalino  3.1.2. Teoría del campo de ligandos  3.1.3. Serie espectroquímica  3.1.4. Quelación y estabilidad  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalysis por complejos organometálicos  3.2.3. Metalocenos  3.3. Química bioinorgánica  3.3.1. Metaloproteínas y enzimas  3.3.2. El rol de los metales en los sistemas biológicos  3.3.3. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  3.4. Química del estado sólido  3.4.1. Estructuras Cristalinas  3.4.2. Teoría de bandas de los sólidos  3.4.3. Superconductors  3.4.4. Defectos en el cristal  3.5. Lantánidos y Actínidos  3.5.1. Configuración electrónica en lantánidos y actínidos  3.5.2. Química de coordinación de los lantánidos  3.5.3. Propiedades Magnéticas de los Lantánidos
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Resolución  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.2.2. Difracción de rayos X  4.2.3. Espectroscopía de plasma acoplado inductivamente  4.3. Métodos electroanalíticos  4.3.1. Potenciometría  4.3.2. Voltametría  4.3.3. Colometría  4.4. Espectrometría de masas  4.4.1. Técnica de Ionización  4.4.2. Patrón de Fragmentación  4.5. Chemometría  4.5.1. Análisis multidisciplinario  4.5.2. Aprendizaje Automático en Química
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.1.1. Force fields and energy minimization  5.1.2. Simulación de Monte Carlo en simulaciones de dinámica molecular  5.2. Métodos químicos cuánticos  5.2.1. Teoría de Hartree–Fock  5.2.2. Teoría del funcional de la densidad  5.2.3. Métodos semiempíricos  5.3. Diseño computacional de fármacos  5.3.1. Alineamiento Molecular  5.3.2. Modelado QSAR  5.3.3. Tamizaje Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inhibición  6.2. Metabolismo y Bioenergética  6.2.1. Glicólisis  6.2.2. Ciclo del ácido cítrico  6.2.3. Cadena de transporte de electrones  6.3. Biología Molecular  6.3.1. Replicación y reparación del ADN  6.3.2. La síntesis de proteínas  6.3.3. Regulación Génica  6.4. Bioquímica Estructural  6.4.1. Plegado de proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efecto invernadero  7.1.2. Agotamiento del ozono  7.1.3. Contaminantes del aire y humo  7.2. Química del Agua  7.2.1. pH y dureza del agua  7.2.2. Tratamiento de aguas residuales  7.2.3. Química Acuática  7.3. Química del Suelo  7.3.1. Contaminación por metales pesados  7.3.2. pH del Suelo y Amortiguación  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicología y Seguridad Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Evaluación de Riesgos en Toxicología y Seguridad Química en Química Ambiental  7.4.3. Efectos de los contaminantes en el medio ambiente

Posgrado → Química orgánica → Mecanismo de reacción ↓


Reacciones radicales


Las reacciones radicales son una clase importante de reacciones en química orgánica que involucran especies con electrones desapareados. Los radicales son altamente reactivos debido a la presencia del electrón desapareado, lo que los hace importantes en una variedad de transformaciones químicas. Comprender los mecanismos y aplicaciones de las reacciones radicales es importante para manipular compuestos orgánicos en química sintética, bioquímica y procesos industriales.

¿Qué son los radicales?

En términos simples, un radical es un átomo, molécula o ion que tiene un electrón de valencia desapareado. Este electrón desapareado hace que los radicales sean altamente reactivos, ya que tienden a emparejarse con electrones de otras entidades para lograr configuraciones electrónicas más estables. Los radicales pueden formarse a través de varios mecanismos, incluyendo la ruptura homolítica de enlaces, donde un enlace se rompe simétricamente y cada fragmento retiene uno de los electrones compartidos.

Formación de radicales

La formación de radicales generalmente involucra los siguientes procesos:

  • Ruptura isoelectrónica, donde un enlace se rompe de manera uniforme, y cada átomo dentro del enlace retiene un electrón, formando dos radicales.
 r—x → r• + x•

Esta reacción representa la fisión isotrópica de la molécula R—X en los radicales R• y X•. Este tipo de rotura de enlace requiere energía, a menudo proporcionada por el calor o la luz, para superar la entalpía de disociación del enlace.

Reacciones en cadena de radicales

Uno de los mecanismos más conocidos que involucran radicales es la reacción en cadena de radicales, que consta de tres pasos principales: iniciación, propagación y terminación.

Iniciación

El paso inicial involucra la formación de radicales a partir de especies no radicales. Típicamente, esto requiere una fuente de energía externa como calor, luz o un catalizador. Un ejemplo común involucra la homólisis de halógenos:

 Cl2 → 2 Cl•

Aquí, las moléculas de cloro absorben energía y se descomponen en dos radicales de cloro.

Propagación

Durante la propagación, los radicales reaccionan con moléculas estables para formar nuevos radicales, manteniendo así la reacción en cadena. Por ejemplo, en la cloración de metano:

 CH4 + Cl• → CH3• + HCl
 CH3• + Cl2 → CH3Cl + Cl•

Este proceso continúa hasta que los reactivos se consumen o se produce la terminación.

Terminación

En este paso, los radicales se combinan entre sí y se desactivan, formando productos estables no radicales:

 Cl2 + Cl2 → Cl2
 CH3• + Cl• → CH3Cl
 CH3• + CH3• → C2H6

Esto detiene la reacción en cadena, y los radicales se evitan de seguir propagándose.

Tipos de reacciones radicales

Las reacciones radicales pueden variar ampliamente dependiendo de la naturaleza del radical y del tipo de sustrato involucrado. Los tipos principales incluyen:

Reacciones de sustitución

En la sustitución radical, el radical reemplaza un átomo o grupo en la molécula. Un ejemplo común de esto es la halogenación de alquenos:

 RH + X2 → RX + HX

En esta reacción, un radical halógeno X• abstrae un átomo de hidrógeno de RH para formar HX, dejando atrás otro radical que puede continuar la reacción en cadena.

Reacciones de adición

En las reacciones de adición radical, los radicales se añaden a múltiples enlaces, rompiéndolos y formando nuevos radicales. Un ejemplo clásico de esto es la adición de bromuro de hidrógeno a un alqueno mediante el mecanismo radical:

 RO • + HBr → ROH + Br •
 Br• + CH2=CH2 → CH2Br–CH2•

Ejemplo visual de la ruta de reacción de la cloración radical

Cl2 2 CL• CH4 CH3• + HCl Cl2 CH3Cl2 + Cl2

Aplicaciones y significado

Las reacciones radicales se utilizan en muchas áreas debido a su versatilidad y eficiencia:

  • Química industrial: Utilizado en procesos de polimerización y la fabricación de ciertos tipos de plásticos.
  • Síntesis orgánica: Esencial para agregar funcionalidad a las moléculas, especialmente en la creación de moléculas orgánicas complejas.
  • Bioquímica: Los radicales juegan un papel en procesos biológicos, incluyendo reacciones enzimáticas y señalización celular.

Conclusión

Las reacciones radicales son fundamentales para un amplio espectro de procesos químicos. Comprender sus mecanismos permite a los químicos diseñar hábilmente estas reacciones para producir resultados deseados. Los pasos elementales de iniciación, propagación y terminación determinan cómo se comportan los radicales, lo que contribuye a su utilidad en una variedad de aplicaciones. Al usar cuidadosamente la naturaleza reactiva de los radicales, los químicos pueden manipular reacciones complejas para sintetizar nuevos compuestos, avanzar en los procesos industriales y explorar rutas bioquímicas.


Posgrado → 2.1.5


U
username
0%
completado en Posgrado

← Anterior (2.1.4)
Reacciones de reordenamiento
Siguiente (2.1.6) →
Reacciones pericíclicas

Comentarios 



Reacciones radicales

https://www.chemistryelite.com/g/2.1.5?ceal=es