EL MECANISMO DE REACCIONEl mecanismo de reaccin es el conjunto de las fases o estados que constituyen una reaccin qumica. Los mecanismos de reaccin estn ligados a la cintica y a la dinmica qumica.

Desde una punto de vista termodinmico, una ecuacin qumica, los reactivos son el estado inicial y los productos el estado final, hay una variacin de energa libre. La energa libre debe ser negativa ya que ser una reaccin espontnea, es decir, que la reaccin podr llevarse a cabo sin ningn impedimento termodinmico.Para hacer ms fcil la explicacin ser mejor hacerla con un ejemplo:G'= -Para hacer el enlace A-B, los reactivos se tienen que cortar las distancias, pero esto aumenta la fuerza de repulsin de los electrones. Para evitar esta repulsin, los reactivos tendrn que acercarse con suficiente energa cintica. Por encima de esta energa, las molculas A y B forman enlaces y a la vez, las molculas B y C estn rompiendo el suyo. En este momento hay un complejo formado por A, B y C, llamado complejo activado. Al final todos los enlaces del B y C sern rotos y los enlaces A y B sern formados, es decir, los productos.Tambin hay que hacer mencin de la energa de activacin , que es la diferencia entre la energa de los reactivos y la del complejo activado. Se puede considerar como una barrera energtica que debe pasar los reactivos para pasar a ser productos.Cintica qumicaLa cintica qumica es un rea de la fisicoqumica que se encarga del estudio de la rapidez de reaccin, cmo cambia la rapidez de reaccin bajo condiciones variables y qu eventos moleculares se efectan mediante la reaccin general (Difusin, ciencia de superficies, catlisis). La cintica qumica es un estudio puramente emprico y experimental; la qumica cuntica permite indagar en las mecnicas de reaccin, lo que se conoce como dinmica qumica.

Dinmica QumicaLa Dinmica Qumica es una parte de la Qumica Fsica que estudia las interacciones entre las partculas que conforman los diferentes sustancias que intervienen en una reaccin qumica y tambin los estudios sobre transporte y difusin de las sustancias qumicas en un sistema o en la Naturaleza

TiposHay dos tipos de mecanismo, dependiendo del nmero de etapas que conlleven:Reacciones elementales o concertadasTranscurre en solo una etapa. Esta reaccin se produce con una formacin de un solo complejo activado y solo tiene que superar una barrera energtica. Se representa en una sola ecuacin qumica.Reacciones complejasTranscurre en 2 o ms etapas, con formacin de intermediarios. Tambin podemos decir que es un conjunto de reacciones elementales, donde hay ms de una formacin de complejos activados diferentes y supera diferentes barreras energticas. Se expresa en varias ecuaciones qumicas o una global. En la ecuacin qumica global, representa el estado inicial y el estado final del global de las reacciones, pero no presenta como ha transcurrido la reaccin.Los intermediarios son molculas que aparecen en el mecanismo de la reaccin, pero no en la ecuacin inicial.MolecularidadLa molecularidad es el nmeros de molculas que toma parte como reactivos en una reaccin elemental. Dependiendo del nmero de molculas que participan, se clasifican: Unimoleculares: Solo participa una molcula. Bimoleculares: Participan 2 molculas. Trimoleculares: Participan 3 molculasEjemplo de MecanismoComo ejemplo consideramos la reaccin global entre el xido ntrico y el oxgeno:

Se sabe que los productos no se forman directamente como resultado de la colisin de dos molculas NO con una molcula de O2 porque se ha encontrado la especie N2O2 durante el curso de la reaccin. Un mecanismo posible es suponer que la reaccin se lleva a cabo en dos etapas o reacciones elementales como las siguientes:primera etapasegunda etapaEn la primera etapa dos molculas de NO chocan para formar una molcula de N2O2; es una reaccin bimolecular. Despus, sigue una reaccin, entre el N2O2 y el O2 para formar dos molculas de NO2; es una reaccin bimolecular. La ecuacin qumica global, que representa el cambio total, se puede interpretar como la suma de estas dos etapas.Las especies como el N2O2 es el intermediario de la reaccin.La descripcin detallada de una reaccin qumica paso a paso es el mecanismo de reaccin, los mecanismos de reaccin estn ligados a la cintica qumica:Un mecanismo no puede ser probado, el debe satisfacer todos los hechos experimentales y puede ser anulado con la aparicin de nuevos hechos.Existen reacciones que suceden por mecanismos diferentes bajo diferentes condiciones.Existen tambin casos donde ms de un mecanismo es capaz de describir todos los hechos experimentales.Tipos de mecanismos1) Mecanismo Heteroltico

Para la mayora de las reacciones es conveniente denominar los reactivos como: Reactivo atacante SustratoReactivo: Puede traer el par de electrones hacia el sustrato (nuclefilo) o tomar un par de electrones de el (electrfilo) Reaccin nucleoflica (Reactivo nucleofilo) Reaccin electroflica (Reactivo electrfilo)Cuando la molcula del sustrato se rompe: La parte que no contienen carbono es el grupo que abandona (nuclefilo o electrfilo)2) Mecanismo Homoltico (A travs de radicales libres)

3) Mecanismo PericclicoLos electrones se trasladan sin la formacin de iones o radicales

Tipos de Reaccin:La mayora de las reacciones pueden ser encuadradas en una de las seis categoras:a) SUSTITUCIONES (3 posibilidades)1. Nucleoflica (Heteroltica)

Atrae el par de electrones hacia el sustrato2.Eletroflica (Heteroltica)

Toma su par de electrones desde el sustrato1. Va radicales libres (Homoltica)

Transferencia de cadenab) ADICIONES A DOBLES O TRIPLES ENLACES ( 4 posibilidades)1. Adicin electroflica (Heteroltica)

1. Adicin nucleoflica (Heteroltica)

1. Adicin a travs de radicales libres (Homoltica)

1. Adicin Simultnea

La mayor parte de los esquemas muestra Y-W rompindose al mismo tiempo en que Y se enlaza a B. Esto raramente sucede, a no ser en el caso de reacciones pericclicas.C ) ELIMINACIN BETA ()

Estas reacciones pueden suceder por mecanismo heteroltico o pericclico (va radicales libres son raras). W y X pueden salir o no de forma simultnea Pueden combinarse o nod) REORDENAMIENTOSPueden involucrar migracin de 1 tomo o grupo de un tomo hacia otro.1. Migracin con 1 par de electrones (nucleoflica)

1. Migracin con 1 electrn (radical libre)

Los esquemas muestran reordenamientos del tipo en que el migrante se mueve hacia el tomo vecino (ms comunes). Sin embargo, pueden suceder tambin reordenamientos para tomos ms distantes.Existen reordenamientos que no involucran migraciones simples. Algunos involucran mecanismos pericclicos.e) OXIDACIN Y REDUCCINMuchas reacciones de oxidacin y reduccin encuadran en uno de los cuatro tipos ya citados y muchas otras no.COMBINACIN DE LOS TIPOS YA CITADOSOBSERVACIONES:Las flechas utilizadas son empleadas para mostrar el movimiento de los electrones. Ms all que sean utilizadas en reacciones pericclicas por comodidad, no se sabe realmente en que direccin los electrones se estn moviendo.SUSTITUCIN NUCLEOFLICALas reacciones de sustitucin se constituyen en uno de los tipos ms comunes entre los encontrados en la qumica orgnica.Sustituciones nucleoflicas en el carbono saturadoLos ms comunes son los mecanismos SN1 y SN2Difieren entre si en el proceso de formacin de un nuevo enlace y ruptura del anterior.Mecanismo SN2 (Mecanismo de 1 etapa)El nucleofilo atacante se aproxima del sustrato a 180 grados del grupo de salida

En el ET (estado de transicin) Y y X estn parciamente mezclados con el orbital p, aproximadamente en posicin perpendicular al orbital sp2. En el ET los 3 sustituyentes y el C central son aproximadamente coplanarios.Existen muchas evidencias experimentales para este mecanismo.La formacin de un nuevo enlace ocurre simultneamente con la rotura del antiguo