Tema 1. Alcanos. Estructura. Nomenclatura. Reacciones de los ...

Química Orgánica Tema 1. Alcanos
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energía
E a =4
CH 4 + Cl
o
H
= -25
o
H =+1
+
E a =1
CH 3 + Cl 2
+
coordenada de reacción
(valores de energías en Kcal/mol)
CH 3 Cl + Cl
H o
= -26
En una reacción en varias etapas cada paso tiene su propia velocidad
característica. Sin embargo, solo puede haber una velocidad general de la reacción,
que esta controlada por el paso determinante de la velocidad. Normalmente, el paso
que determina la velocidad general es el paso de energía máxima. El punto máximo en
el perfil de energía es el estado de transición para el paso que determina la velocidad
de la reacción.
En la cloración del metano el punto más alto en el perfil de energía es el estado
de transición para la reacción del metano con el radical cloro. Este paso es el que
determina la velocidad de la reacción.
Descripción del estado de transición de la reacción de halogenación.
En el paso que determina la velocidad de cloración del metano se rompe un
enlace C-H y se forma un enlace Cl-H. Los enlaces H-Cl y H-CH3 son
aproximadamente igual de fuertes puesto que sus energías de disociación son de 103
y 104 kcal/mol respectivamente. A medida que el enlace cloro-hidrógeno se va
formando y comienza a fortalecerse, el enlace carbono-hidrógeno se va debilitando y
finalmente se rompe. El radical metilo producto de la reacción es plano y se describe
en función de tres enlaces Csp2-H1s, con el electrón desapareado alojado en el orbital
C2p restante. En el estado de transición el grupo metilo ha comenzado a aplanarse a
partir de la estructura tetraédrica original.
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