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clase 23 de agosto (reacciones químicas) - Coggle Diagram
clase 23 de agosto (reacciones químicas)
reacción química
proceso por el cual reactantes se transforman en productos
los enlaces de los reactantes se rompen para formar nuevos enlaces
importancia para
química medicinal
química industrial
indica las sustancias involucradas
el estado físico de las sustancias
la cantidad de reactivo consumido y producto formado
ley de conservación de la materia
reactividad
alta densidad electrónica
fracción de carga negativa sobre carbonos
presencia de grupos funcionales
tipo de reacciones químicas
según cambio estructural sufrido en reactantes
sustitución: una molécula del sustrato es reemplazado por una molécula del reactivo
eliminación: pérdida de dos o más átomos del sustrato
adición: adición de un reactivo al átomo de carbono del sustrato, ocurre en moléculas con doble o triples enlaces
transposición: migración interna de átomos, alterando la secuencia de enlaces pero no la fórmula molecular
según la naturaleza del proceso
proceso concertado
ocurre en una sola etapa
sin presencia de intermediario de reacción
formación y ruptura de enlace ocurre de manera simultanea, provocando un estado de transición hipotético
en el estado de transición de rompen y forman enlaces
perfil de energía
gráfica de la energía en función de las coordenadas
se expresan en función de:
entalpía
mayor a 0 = consumen energía (endotérmica)
menor a 0 = liberan energía (exotérmica)
entalpía productos - entalpía reactivos
energía libre
mayor a 0 = consumen energía (endergónica)
menor a 0 = liberan energía (exergónica)
reacción endotérmica - endergónica
la energía del E.T es más cercana a los productos, por lo que se alcanza de forma tardía
reacción exotérmica - exergónica
la energía del E.T es más cercana a los reactivos, por lo que se alcanza de forma más temprana
proceso por etapas
ocurren bajo una sucesión de procesos elementales, en donde cada uno tiene su E.T
la etapa 1 es la que determina la velocidad de la reacción
según cómo se rompen y forman enlaces
ruptura heterolítica: los electrones de un enlace covalente, quedan asociados a un átomo; mientras que el otro compuesto con un orbital de valencia vacío
ruptura homolítica: una vez que se rompe el enlace, cada elemento que lo conforma se queda con un electrón
conceptos importantes
estado de transición: estado hipotético de máxima energía en donde ocurre la ruptura y formación de enlaces
intermediario: compuesto que se forma en un proceso por etapas
tipo de intermediarios
carbaniones: aniones cuya carga negativa reside sobre un átomo de carbono
formación
pérdida de un protón en una reacción ácido-base
adición de especies negativas a sistemas aromáticos
formación de enlace metal-carbono
radicales libres: el átomo de carbono tiene un electrón desapareado
formación
ruptura homolítica del enlace C-X
carbocatión: cationes cuya carga positiva reside sobre el átomo de carbono, hibridación sp2
formación
adición de electrófilos a compuestos insaturados
proceso óxido-reducción
ruptura heterolítica del enlace C-X
carbenos: formados por un carbono divalente neutro, tiene un par de electrones no compartidos (:CR2)
formación
pérdida consecutiva de un grupo de átomos que dejan sus electrones de enlace unidos al carbono, seguida de la perdida de otro grupo con su par de electrones
descomposición térmica o fotosintética de moléculas
conceptos importantes
reactivo
sustancia que interactúa con el sustrato
producto
compuestos formados luego de ocurrida la reacción o condición de equilibrio térmico
sustrato
compuesto que experimenta cambio
es la molécula más compleja
condiciones de reacción
circunstancias en las que se lleva a cabo la reacción (T°, P°, solvente, catalizador...)
tipo de sustratos y reactivos
electrófilo
poseen déficit de carga parcial
aceptan electrones
ácido de Lewis
pueden ser
moléculas neutras
moléculas muy polarizadas que aceptan electrones del sustrato
moléculas cargadas positivamente (iones)
nucleófilo
poseen pares de electrones libres capaces de ser donados
base de Lewis
pueden ser
moléculas que contienen electrones pi
moléculas neutras o cargadas negativamente