Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

Pregrado → Química orgánica ↓


Reacciones radicales


La química orgánica está llena de mecanismos de reacción que describen cómo cambian y reaccionan entre sí las moléculas. De estos, las reacciones radicalarias son un tipo fascinante debido a la naturaleza única de los radicales. Los radicales son especies que tienen electrones desapareados, lo que los hace altamente reactivos. Comprender las reacciones radicalarias implica entender el comportamiento, la formación y los tipos de reacciones que los radicales pueden experimentar.

¿Qué son los radicales?

Un radical es una molécula o átomo que tiene un electrón desapareado. Dado que los electrones prefieren estar emparejados, estos electrones desapareados resultan en alta reactividad. La presencia de un electrón desapareado generalmente se indica con un punto, como en Cl• para el radical de cloro.

Formación de radicales

Existen varias formas de que se formen radicales, siendo la más común la ruptura homolítica del enlace. Este proceso implica romper un enlace covalente de modo que cada átomo involucrado en el enlace tome un electrón del par compartido, resultando en la formación de dos radicales.

a—b → a• + b•

La energía necesaria para este proceso generalmente se proporciona mediante calor o luz. Por ejemplo, se necesitan altas temperaturas o luz ultravioleta para dividir el gas de cloro en radicales:

2Cl2 → 2Cl•

Tipos de reacciones radicalarias

Las reacciones radicalarias pueden clasificarse en tres tipos principales: iniciación, propagación y terminación. Cada tipo de paso desempeña un papel importante en el mecanismo general de la reacción radicalaria.

Iniciación

Este es el paso donde se forman por primera vez los radicales. Como se mencionó anteriormente, la iniciación generalmente implica la ruptura homolítica. Este paso es importante porque comienza toda la reacción en cadena radicalaria.

Cl2 + energía (luz o calor) → 2 Cl•

Propagación

En la fase de propagación, los radicales reaccionan con moléculas estables para formar nuevos radicales. Esto puede mantener la secuencia de la reacción una vez que ha comenzado sin la necesidad continua de energía externa. Las fases de propagación suelen ser exotérmicas y aumentan el número de radicales.

Por ejemplo, en la halogenación de alquenos, el metano reacciona con el radical de cloro:

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

Cada paso produce un nuevo radical, llevando la reacción en cadena hacia adelante.

Terminación

Los radicales pueden combinarse entre sí para formar un producto estable, terminando así la reacción en cadena. En este paso, dos radicales colisionan y se enlazan, eliminando así su potencial reactivo. La terminación es necesaria para controlar el alcance de la reacción radicalaria.

CH3• + Cl• → CH3Cl
2 Cl• → Cl2

Aplicaciones de las reacciones radicalarias

Las reacciones radicalarias tienen muchas aplicaciones importantes en la química industrial y de laboratorio.

Halogenación de alquenos

La halogenación de alcanos es una de las aplicaciones más comunes de la química radicalaria. Por ejemplo, la cloración del metano es una reacción orgánica radicalaria:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Esta reacción se utiliza para producir una variedad de compuestos clorados, que sirven como importantes intermediarios en la fabricación.

Polimerización

La polimerización radicalaria es un proceso importante utilizado para fabricar polímeros como el polietileno y el poliestireno. En este contexto, se utilizan iniciadores radicalarios para comenzar la reacción, formando largas cadenas de polímeros a partir de monómeros:

iniciador → inicio de cadena
monómero + radical → radical que propaga
radical que propaga + monómero → cadena de polímero

Sistemas biológicos

Los radicales también son prevalentes en los sistemas biológicos, desempeñando un papel en procesos como la síntesis y reparación del ADN. Por ejemplo, las enzimas radicalarias están involucradas en la conversión de ribonucleótidos a desoxinucleótidos:

Ribonucleótido• → Desoxinucleótido

Factores que afectan las reacciones radicalarias

Varios factores pueden afectar la velocidad y el resultado de las reacciones radicalarias:

Temperatura

Las altas temperaturas proporcionan la energía necesaria para romper enlaces y facilitar la formación de radicales. Sin embargo, también pueden aumentar la tasa de reacciones secundarias.

Estabilidad de los radicales

La estabilidad radicalaria se ve afectada por la naturaleza de los sustituyentes que rodean el centro radicalario. Generalmente, la estabilidad de los radicales aumenta en el siguiente orden:

Metilo < Primario < Secundario < Terciario

La estabilidad a menudo se ve mejorada por efectos de resonancia, donde los radicales se desplazan sobre varios átomos.

Concentración de reactivos

La concentración de los reactivos puede afectar la probabilidad de colisiones radicalarias, afectando tanto los pasos de propagación como de terminación.

Efecto del disolvente

Los disolventes pueden estabilizar o desestabilizar radicales e intermedios, afectando la velocidad y la trayectoria de la reacción. Los disolventes polares pueden estabilizar intermedios separados por carga, afectando la cinética de la reacción.

Conclusión

Las reacciones radicalarias son la piedra angular de la química orgánica, sirviendo como herramientas vitales tanto para procesos sintéticos como biológicos. Sus mecanismos únicos, que involucran pasos como iniciación, propagación y terminación, permiten una gama versátil de aplicaciones que van desde la producción industrial de polímeros hasta complejas reacciones biológicas. Comprender el alcance completo de las reacciones radicalarias proporciona una visión de su enorme importancia práctica y teórica en el campo de la química orgánica.


Pregrado → 2.5.4


U
username
0%
completado en Pregrado

← Anterior (2.5.3)
Reacciones de adición
Siguiente (2.5.5) →
Reacciones de reordenamiento

Comentarios 



Reacciones radicales

https://www.chemistryelite.com/ug/2.5.4?ceal=es