Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Scheikunde Hoofdstuk 11 (Nucleofiele substitutiereacties (Nucleofiele…
Scheikunde Hoofdstuk 11
Reactiemechanismen
-
Reactiemechanisme
Een reactiemechanisme beschrijft op microniveau wat er gebeurt tijdens elke stap van een chemische reactie
- Welke atoombindingen worden er verbroken?
- In welke volgorde gebeurt dat?
- Welke atoombindingen worden er gevormd?
- In welke volgorde gebeurt dat?
- Hoe zien de moleculen van de tussenproducten eruit?
Uit de lewisstructuur van tussenproducten is vaak op te maken hoe stabiel het tussenproduct is. Een tussenproduct waarbij niet alle atomen aan de octetregel voldoen, is instabiel. De vorming van een instabiel deeltje kost meer energie dan de vorming van een stabiel deeltje en verloopt daardoor over het algemeen trager. Door reactiemechanisme te bestuderen, kun je erachter komen welke stap in de totaalreactie het langzaamst verloopt en dus bepalend is voor de totale reactiesnelheid. Omdat atoombindingen uit elektronen bestaan, zijn het de verplaatsingen van elektronen die bepalen welke bindingen worden verbroken en welke bindingen worden gevormd. De tussenproducten van reactiemechanisme zien er vaak gek uit.
Polaire reacties
Atoombindingen in een organische verbinding zijn polair doordat atomen in een atoombinding in elektronegativiteit verschillen. Omdat de elektronen in die binding daardoor niet symmetrisch over de atomen zijn verdeeld, ontstaat er een ladingsverschil en dus een polaire atoombinding. De richting van de pijl geeft de richting van de elektronenverplaatsing tijdens de reactie aan, en gaat altijd van het nucleofiele deeltje naar het elektrofiele deeltje. Wanneer een reactief deeltje een reactie aangaat met een ander deeltje spreken chemici vaak van een aantal van het ene deeltje op het andere deeltje.
-
Radicaalreacties
Bij niet-polaire atoombindingen bevindt het bindend elektronenpaar zich in het midden tussen beide atomen. Wanneer deze binding wordt verbroken, kan het gebeuren dat beide atomen van de verbroken atoombinding een elektron meenemen. Er ontstaan dan ongeladen deeltjes met een ongepaard elektron. Zo'n deeltje heet een radicaal. Een reactie waarbij radicalen betrokken zijn, heet een radicaalreactie.
Radicaalreacties
Initiatie, propagatie en terminatie
Een radicaalreactie bestaat altijd uit drie fasen:
- De initiatiefase
- De propagatiefase
- De terminatiefase
-
-
Additiepolymerisatie
Kunststoffen bestaan uit lange moleculen. Deze lange moleculen worden gemaakt door kleine monomeermoleculen in een herhalingsreactie (polymeristatiereactie) lange ketens te laten vormen: polymeermoleculen. Omdat dit proces zich vaak kan herhalen, kunnen er als in een kettingreactie lange polumeermoleculen worden gevormd.
-
-
Katalyse
Heterogene katalyse
Metalen functioneren vaak als katalysatoren. Dat heeft te maken met het feit dat de valentie-elektronen in metalen minder sterk aan de atoomkern zijn gebonden en vrij kunnen bewegen. Metalen kunnen daardoor tijdelijk een elektron leveren dat nodig is voor een mechanisme of tijdelijk een elektron opnemen. Omdat de katalysator zich in een andere fase bevindt dan de reagerende stoffen, vindt de katalyse plaats aan het grensvlak. Dit heet heterogene katalyse.
Homogene katalyse
Wanneer de katalysator zich in dezelfde fase bevindt als de reagerende stoffen is er sprake van homogene katalyse.
-
Energiediagram
Een gekatalyseerde reactie verloopt sneller doordat het nieuwe reactiemechanisme een lagere activeringsenergie heeft. Daardoor zijn er bij dezelfde temperatuur meer moleculen die voldoende energie hebben om te kunnen reageren. Doordat de beginstoffen en de reactieproducten dezelfde zijn als in niet-gekatalyseerde reacties, verandert het energieniveau van de beginstoffen en de reactieproducten niet.
-