Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Reações radicais


As reações radicais são uma importante classe de reações em química orgânica que envolvem espécies com elétrons não emparelhados. Os radicais são altamente reativos devido à presença do elétron não emparelhado, o que os torna importantes em uma variedade de transformações químicas. Compreender os mecanismos e aplicações das reações radicais é importante para manipular compostos orgânicos na química sintética, bioquímica e processos industriais.

O que são radicais?

Em termos simples, um radical é um átomo, molécula ou íon que possui um elétron de valência não emparelhado. Esse elétron não emparelhado torna os radicais altamente reativos, pois tendem a emparelhar-se com elétrons de outras entidades para alcançar configurações eletrônicas mais estáveis. Os radicais podem se formar através de vários mecanismos, incluindo a quebra homolítica de ligações, onde uma ligação se rompe simetricamente e cada fragmento retém um dos elétrons compartilhados.

Formação de radicais

A formação de radicais geralmente envolve os seguintes processos:

  • Quebra isométrica, onde uma ligação se rompe de maneira homogênea e cada átomo dentro da ligação retém um elétron, formando dois radicais.
 r—x → r• + x•

Essa reação representa a fissão isotrópica da molécula R—X em radicais R• e X•. Este tipo de fissão da ligação requer energia, geralmente fornecida por calor ou luz, para superar a entalpia de dissociação da ligação.

Reações de cadeia radicalar

Um dos mecanismos mais conhecidos envolvendo radicais é a reação de cadeia radicalar, que consiste em três etapas principais: iniciação, propagação e terminação.

Iniciação

A etapa inicial envolve a formação de radicais a partir de espécies não radicais. Normalmente, isso requer uma fonte de energia externa, como calor, luz ou um catalisador. Um exemplo comum envolve a homólise de halogênios:

 Cl2 → 2 Cl•

Aqui, as moléculas de cloro absorvem energia e se decompõem em dois radicais de cloro.

Propagação

Durante a propagação, os radicais reagem com moléculas estáveis para formar novos radicais, mantendo assim a reação em cadeia. Por exemplo, na cloração do metano:

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

Este processo continua até que os reagentes sejam consumidos ou ocorra a terminação.

Terminação

Nesta etapa, os radicais se combinam entre si e são desativados, formando produtos estáveis e não radicais:

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

Isso interrompe a reação em cadeia, e os radicais são impedidos de se espalhar mais.

Tipos de reações radicais

As reações radicais podem variar amplamente dependendo da natureza do radical e do tipo de substrato envolvido. Os principais tipos incluem:

Reações de substituição

Na substituição radicalar, o radical substitui um átomo ou grupo na molécula. Um exemplo comum disso é a halogenação de alcenos:

 RH + X2 → RX + HX

Nesta reação, um radical halogênio X• abstrai um átomo de hidrogênio de RH para formar HX, deixando para trás outro radical que pode continuar a reação em cadeia.

Reações de adição

Nas reações de adição radicalar, os radicais se somam a múltiplas ligações, quebrando-as e formando novos radicais. Um exemplo clássico disso é a adição de brometo de hidrogênio a um alceno via mecanismo radical:

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

Exemplo visual do caminho de reação de cloração radicalar

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

Aplicações e importância

As reações radicais são usadas em muitas áreas devido à sua versatilidade e eficiência:

  • Química industrial: Utilizadas em processos de polimerização e na fabricação de certos tipos de plásticos.
  • Síntese orgânica: Essencial para adicionar funcionalidade a moléculas, especialmente na criação de moléculas orgânicas complexas.
  • Bioquímica: Os radicais desempenham um papel em processos biológicos, incluindo reações enzimáticas e sinalização celular.

Conclusão

As reações radicais são fundamentais para um amplo espectro de processos químicos. Compreender seus mecanismos permite que os químicos engenhem habilmente essas reações para produzir resultados desejados. As etapas elementares de iniciação, propagação e terminação determinam como os radicais se comportam, o que contribui para sua utilidade em várias aplicações. Ao usar cuidadosamente e estrategicamente a natureza reativa dos radicais, os químicos podem manipular reações complexas para sintetizar novos compostos, avançar processos industriais e explorar vias bioquímicas.


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