REACCIONES - PARTE I

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Todas las reacciones químicas involucran ruptura de enlaces y la formación de éstos. Las rupturas pueden ser 
homolíticas o heterolíticas. 
Homolíticas, implica que los electrones, al romperse los enlaces se distribuyen homogéneamente, uno para cada 
átomo y da origen a radicales. Especies altamente reactivas, pero neutras.
Heterolíticas: el par de electrones queda en uno de los átomos, entonces aquel que pierde electrones queda como 
carbocatión y aquel que los gana queda como carbanión.
Carbocationes y carbaniones son intermediarios muy reactivos. En cuanto a su estabilidad relativa, cuanto más 
sustituido esta un carbocatión más estable es, también cuando logra deslocalizar la carga positiva por resonancia 
ganan cierta estabilidad. Entonces tenemos que los carbocationes estables son los bencílicos, alílicos y 3°. Luego le 
siguen los carbocationes 2° que son menos estables que los 3° y los carbocationes 1° no se llegan a formar por ser 
inestables. 
Los carbocationes que se van a formar con mayor probabilidad son aquellos que van a poder deslocalizar la carga 
por resonancia, ellos son los carbocationes bencílicos y alílicos. 
Nota: la posición alílica es la adyacente al doble enlace y la bencílica es la adyacente al grupo fenilo.
Introducción
CH3
Posición bencílica
CH2 CH3
Posición alílica
>>> 2°3°
En cuanto a los radicales, los más estables son los terciarios, siguen los secundarios y por último los primarios. 
También los radicales alílicos y bencílicos son más estables porque ese electrón se deslocaliza por resonancia.
Los carbocationes 3°, 2° al igual que los radicales logran su estabilidad por hiperconjugación o efecto inductivo. 
Los grupos alquilos están formados por uniones C-H o C-C, por uniones no polares, pero cuando tenemos una carga 
positiva cercana, esas nubes de electrones se deforman, entonces son atraídas por esa carga positiva y eso hace 
que esa carga positiva se estabilice.
Estos son los tres intermediarios (radicales, carbocationes o carbaniones) que vamos a encontrar en las reacciones 
en química en orgánica.
Problema 1
a) adición, eliminación, sustitución, rearreglos, óxido-reducción.
b) Coordenadas de reacción, es una forma de graficar los cambios de energía que tienen lugar durante una 
reacción. El eje vertical del diagrama representa la energía total de todos los reactivos y el eje horizontal, 
llamado coordenada de reacción, representa el progreso de la reacción desde el inicio hasta el final, es decir, 
partiendo de los reactivos a los productos.
c) El estado de transición representa la estructura de máxima energía que interviene en una reacción. Sólo 
existe en forma fugaz y nunca puede ser aislado
El intermediario de reacción, es una especie que existe durante un tiempo finito y presenta cierta estabilidad. 
es un producto de un paso en una reacción y es reactivo para el siguiente paso.
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
 Eje Y: energía libre (G‡)
Por lo general, no se ponen unidades 
porque son diagramas cualitativos.
Reactivos 
 Producto/s
Cuando se rompe un enlace los átomos se empiezan a alejar, para que se alejen hay que entregar energía, entonces la 
energía empieza a aumentar, primero rápidamente, después aumenta menos. Porque mientras se empieza a romper 
un enlace se empieza a formar un enlace nuevo y la formación de un enlace empieza a liberar energía. Es así, que en 
un principio se consume mucha energía en romper un enlace, pero cuando esos enlaces están totalmente rotos se em-
pieza a formar un enlace nuevo que libera energía y devuelve parte de esa esa energía gastada y por eso va bajando.
Después se llega a un máximo de energía, al estado de transición donde lo que se está rompiendo está a medio 
romper y el enlace que se está formando aún no se ha terminado de formar. No es algo que se puede aislar.
A mayor energía de activación menor coeficiente de velocidad, entonces la reacción es más lenta. Las reacciones 
que tienen estados de transición más bajos reaccionan más rápido, no quiere decir que están favorecidas energéti-
camente, sino que al encontrar una menor barrera de activación el coeficiente de velocidad es mayor. 
Cuando tenemos una barrera energética baja la reacción está favorecida cinéticamente y energéticamente va a estar 
favorecida si los productos están por debajo de los reactivos en energía. Va a tener ΔG (-).
Problema 2
Mecanismo: es la descripción de como ocurre la reacción a nivel molecular. Es la descripción de pasos elementales a 
través de los cuales ocurre la reacción. La descripción del proceso, paso a paso, por el que los reactivos se transfor-
man en productos se llama mecanismo de la reacción.
c) Las reacciones que ocurren en un solo paso, se conocen como concertadas.
Podemos tener una reacción en dos pasos o más. Generalmente ocurren en pocos pasos, aunque hay reacciones que 
ocurren en múltiples pasos.
¿Cómo los podemos representar en un diagrama de energía? 
x
Si tenemos una reacción concertada, enton-
ces, vamos a ver una sola curva. Representa 
la energía que tiene el par reaccionante a me-
dida que se va rompiendo o formando un en-
lace.
La diferencia de energía entre el estado de 
transición y los reactivos es la energía de 
activación
Máximo de energía
Aparece la figura del Intermediario que puede ser un carbanión, carbocatión o radical. Vamos a tener, reactivos, in-
termediario y los productos finales, un gráfico con dos curvas, cada una corresponde a un paso. Puede observarse que 
el intermediario tiene más energía que el reactivo, es más inestable, cuesta que se forme y la energía de activación 
es elevada por lo cual es una reacción lenta y cuando el intermediario se transforma en el/los producto/s, lo hace con 
una energía de activación más baja y energéticamente el producto es más estable.
Nota: un diagrama de energía tenemos que interpretar qué reacción es más rápida o más lenta y cuál en términos energéticos es 
más difícil que ocurra y cuál no.
La primer etapa tiene una energía de activación más alta que la segunda y será más lenta en el primer paso. El inter-
mediario al tener una alta energía, ni bien se forma se va a consumir para dar los productos, o sea, que no es estable 
el intermediario.
¿Cómo se representa una reacción que ocurre en 2 pasos?
ET
1 ET
2
E
a
E
a
Estado de transición (ET): es un híbrido entre reac-
tivos y productos, no se puede aislar, está en un 
máximo de energía, cualquier perturbación lo inclina 
hacia un lado o hacia el otro, entonces los ET no 
son aislables y su estructura se asemeja a aquel 
que tenga más cercano en energía. 
Aquí, los dos estados se asemeja a la estructura del 
intermediario.
Importante: en el avance de una reacción, observar 
cualquier cosa que pueda estabilizar a un intermediario 
porque va a disminuir su energía y también la energía 
del ET y también baja la Ea, luego la reacción se vuelve 
más rápida. 
Cualquier factor que incremente la estabilidad del inter-
mediario va a hacer que la reacción ocurra más rápido 
porque baja la energía del ET y baja la Ea de esa reac-
ción.
Paso I
Paso II
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
En cada uno de los 4 diagramas, el eje Y describe G‡ y el eje X el avance de la reacción. Siendo energía libre, la reac-
ción será espontánea si la energía de los productos es menor que la energía de los reactivos.
a) En a y b se cumple que la energía libre de los productos es menor que la energía libre de los reactivos, por lo tanto, la
reacción es espontánea.
- En c y d, la energía libre de los productos es mayor que la energía libre de los reactivos y la reacción no es espontá-
nea.
b) Al preguntar cuál es - termodinámicamente estable - nos están preguntando cuál tiene menor energía que los reac-
tivos. Los productos termodinámicamente estables son a y b.
d) Es un término cinético,la molecularidad de una reacción es el número de moléculas que interviene en una etapa
elemental. Tenemos reacciones:
 Unimoleculares: implica una sola molécula en la etapa dada.
 Bimoleculares: implica la participación de dos moléculas.
d) Reacción endotérmica de un solo paso.
ΔH>0
e) Reacción exotérmica de 2 pasos, 1° paso lento.
los productos energéticamente deben 
estar por debajo de los reactivos. 
El 1° paso debe tener una energía de 
activación mayor que el 2° paso, para 
que el 1° paso sea más lento que el 2°. 
La Ea 1 es mayor que Ea 2.
f) Reacción exotérmica de 2 pasos, 2°paso lento.
Ea
2
Ea
1
ET
2
ET
1
La Ea
2
 > Ea
1 
debe ser mayor.
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Usuario1
Realce
Problema 3
Para resolver este tipo de ejercicios, debemos identificar a cada uno de los elementos que lo componen. Es así, que 
debemos reconocer a los reactivos, productos, estados de transición e intermediarios, de ahí que también el número 
de pasos que forma la gráfica .
➔ Los máximos corresponden a los estados de transición: B, D, F
➔ los valles (entre picos), corresponden a intermediarios: C y E.
➔ Tenemos tres pasos: A→C, C→E, E→G.
ET
2
ET3ET1
I
I
R
P
a) Presenta 2 intermediarios.
b) Estados de transición: 3.
c) El paso más rápido corresponde a aquel que tenga Ea más baja, entonces el paso más rápido va de E a G.
d) El paso determinante cuando el mecanismo es secuencial (una etapa continua luego de la otra), lo marca aquel
que presente la velocidad más baja. La etapa más lenta limita a las reacciones siguientes y viene dada por aquel
segmento que cuente con la Ea más alta, entonces el paso determinante va de C a E, donde D marca representa el
máximo de energía ET2.
e) ΔG nos dice si una reacción es espontánea o no, denota un balance de energía libre. Ese balance se da entre
reactivos y productos, en nuestro ejercicio entre A y G. Como G tiene menor energía que A, la reacción es exergónica
ΔG (-).
El primer paso es endergónico, porque la energía libre de C es mayor que A. 
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