Bacillus Cereus

QUÍMICA ORGÁNICA AVANZADA
QU
TEMA 2: características de la reacción química.
• Conversión y velocidad de reacción: aspectos
termodinámicos.
• Cinética química.
• Diagramas de desarrollo de reacción: perfiles
energéticos.
• Postulado de Hammond.
• Control cinético y control termodinámico.
• Reactividad: factores que la afectan.
• Clasificación de reactivos.
• Procesos catalizados.
•Visión experimental de la reacción.

Objetivo del TEMA 02
Objetivo
CONVERSIÓN, TERMODINÁMICA, CINÉTICA
INTERMEDIOS, REACTIVOS, CATÁLISIS…

REACTIVIDAD

Conversión: porcentaje de transformación de los reactivos en productos

CONVERSIÓN (Keq)

ESTABILIDAD
[CONTENIDO ENERGÉTICO
(exo-endo)]
[GRADO DE DESORDEN]

Para ΔG alta y negativa

mayor conversión (Keq)

¿ A QUÉ VELOCIDAD ?P

R

H
R

ΔH +

P

ΔH -

P

R

S
R

ΔS +

ΔS -

ΔG = ΔH - TΔS

P

CONDICIÓN DE ESPONTANEIDAD
R

G

ΔG –
P
Desarrollo de reacción

CINÉTICA DE LA REACCIÓN
G valora la espontaneidad pero NO la
VELOCIDAD DE REACCIÓN
CONDICIONES PARA REACCIÓN FRUCTÍFERA :
1. COLISIÓN de las partículas implicadas en ese paso.
La simple colisión no implica reacciónsegura, no todos los
choques son efectivos, hay “dificultades” o barreras
energéticas que al no sobrepasarse conducen a muchos
rebotes elásticos.
Para una reacción espontánea, si todas las colisiones fueran
efectivas el perfil energético descriptivo sería directo, lo que
no ocurre habitualmente, presenta una barrera.

2. TÉRMINO PROBABILIDAD :
ENERGÉTICA: concentración adecuada de la
energíadisponible sobre los enlaces implicados
en la reacción de manera que el alargamiento
producido en los mismos sea suficiente para
propiciar su rotura.
ESPACIAL: orientación física adecuada de los
reaccionantes en la colisión que permita la
reorganización electrónica.

3. FACTOR TEMPERATURA o disponibilidad
de un mínimo energético en el momento de la
colisión.

LA FACILIDAD CON QUE SEALCANCEN
TODAS ESTAS CONDICIONES DETERMINA
LA VELOCIDAD DE REACCIÓN DE UN
PROCESO QUÍMICO.

NuNu-

F

CH3
CH3
CH3

R

O
Br

CH3
EJERCICIO 01.02

Nu-

DIAGRAMA DE DESARROLLO DE REACCIÓN

PERFIL DE UNA REACCIÓN
ESPONTÁNEA: ΔG = negativa

G

ΔG = GP - GR

DESARROLLO DE REACCIÓN

ESTADO DE TRANSICIÓN

REACCIÓN EN DOS ETAPAS DE LA CLORACIÓN DEL METANODIAGRAMA DE DESARROLLO DE REACCIÓN

entalpía

desarrollo de reacción
•
•
•
•
•
•
•

etapas
entalpía de activación
intermedios
estados de transición
reversibilidad
incremento de entalpía
conversión - cte de equilibrio

relaciones a recordar !

ENERGÍA LIBRE DE ACTIVACIÓN
VELOCIDAD DE REACCIÓN
VARIACIÓN DE ENERGÍA LIBRE
CONVERSIÓN (Keq)

POSTULADO DE HAMMOND

QuímicaOrgánica Avanzada. Juan A. Palop

RESUMEN CONCEPTUAL DE PARTIDA:
• LA REACTIVIDAD SE RELACIONA CON LA VELOCIDAD
DE REACCIÓN.
• LA VELOCIDAD DE REACCIÓN DEPENDE DE LAS
“DIFICULTADES” ENCONTRADAS.
• LAS DIFICULTADES SE MIDEN POR LA ENERGÍA DE
ACTIVACIÓN.
• LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN CUANTIFICA LA ENERGÍA
DEL ESTADO DE TRANSICIÓN.
• LA ENERGÍA DEL ESTADO DE TRANSICIÓN DEPENDE
DE SU ESTRUCTURA.TODA INFORMACIÓN ACERCA DE LA ESTRUCTURA DEL
ESTADO DE TRANSICIÓN FACILITA EL CONOCIMIENTO
DE MECANISMOS DE REACCIÓN Y REACTIVIDADES
Química Orgánica Avanzada. Juan A. Palop

EL CONOCIMIENTO DIRECTO DE LA ESTRUCTURA
DEL ESTADO DE TRANSICIÓN NO ES POSIBLE EN LA
PRÁCTICA POR SU VIDA MEDIA.
EL POSTULADO DE HAMMOND RELACIONA LA
ESTRUCTURA Y LA ENERGÍA DEL ESTADO DE
TRANSICIÓN CON LASCORRESPONDIENTES DEL
REACTIVO, INTERMEDIO DE REACCIÓN O PRODUCTO
MÁS CERCANO CUYA ESTRUCTURA Y ENERGÍA SÍ ES
POSIBLE CONOCER.
REALIZAR UNA APROXIMACIÓN SE IMPONE COMO LA
ÚNICA FORMA DE ACERCAMIENTO AL ESTUDIO DE LA
NATURALEZA DEL ESTADO DE TRANSICIÓN.

Química Orgánica Avanzada. Juan A. Palop

EJEMPLO: LA TRANSFERENCIA DE UN PROTÓN ENTRE ESPECIES
COMO ETAPA DE UN MECANISMO DE REACCIÓN....