Catálisis: Teoría De Okamoto-Brown Y Winstein-Grunwald

CATÁLISIS: TEORÍA DE OKAMOTO-BROWN Y WINSTEIN-GRUNWALD
Y. Serrano y E. Chirinos
Dpto. de Química, Universidad Pedagógica Experimental Libertador, I.P. “Rafael Alberto Escobar Lara”, Maracay-Edo, Aragua, Venezuela.
e-mail: yaisedayana@Hotmail.com.



Resumen:

Durante una reacción química se puede incluir un agente externo que ayude a disminuir o acelerar el proceso, dicho agentellamado catalizador, es un reactivo que interviene durante la reacción pero no permite la alteración química de la misma ya que esta se regenera en la última etapa del mecanismo o de la reacción. El proceso que ocurre es denominado catálisis. Como se ha mencionado anteriormente, el catalizador que puede reducir la velocidad de la reacción se le conoce como Inhibidor o Catalizador Negativo; a su vezla actividad que aumenta la actividad son denominados Catalizadores positivos o Promotores y aquellas que desactivan la reacción química son llamados venenos catalíticos.
Según González, M. (2010), durante la catálisis se debe cumplir con un mecanismo característico del mismo como se observara a continuación:

C + S ↔ X
X → P + C
Figura 1. Mecanismo de la Catálisis. GonzálezM. (2.010)

Los catalizadores por lo general reaccionan con uno o más de los reactivos para formar productos intermedios o estado de transición, es decir, un complejo activado (X) que posteriormente, conducen al producto final de la reacción y la regeneración del catalizador.
Existen diversas teorías que permiten determinar la constante de velocidad de una reacción química, planteandodiferentes ecuaciones.
La Teoría de Hammett se basa en la determinación de la constante de velocidad por medio de la siguiente ecuación:

log K = log Ko + p.α
Ecuación (1).

donde Ko es la constante de velocidad inicial; p es la constante da la reacción y α son las constantes tabuladas por esta teoría para los diversos sustituyentes o solventes presente en una reacción químicacatalítica.
De acuerdo a esta teoría, algunos científicos plantearon otras ecuaciones que ayudaran a determinar la constante de velocidad de una reacción química tomando en cuenta otros aspectos. Entre ellas se tiene la Teoría de Okamoto-Brown, el cual involucra la carga positiva en una posición capaz de interacción de resonancia directa con un sustituyente de la ecuación; esta posee la formula exactamentecomo la establecida anteriormente, es decir, como la ecuación de Hammett, pero con una nueva reacción que define las constantes de estos sustituyentes.

log K = log Ko + p.α+
Ecuación (2). Gilliom R. (1.970)

Como se puede evidenciar, ambas ecuaciones (1) y (2) se relacionan y poseen el mismo principio, con la diferencia que la ecuación (2) establece que α+ son las constantes tabuladasde los sustituyentes en posición meta y para, cargadas positivamente.

|Sustituyente |Meta |Para |
|CH3O |0.047 |-0.778 |
|CH3 |-0.066 |-0.311 |
|C2H5 |-0.064 |-0.295 |
|(CH3)2CH |-0.060 |-0.280 |
|(CH3)3C |-0.059 |-0.256 |
|H|0.00 |0.00 |
|F |0.352 |-0.073 |
|Cl |0.399 |0.114 |
|Br |0.405 |0.150 |
|I |0.359 |0.135 |
|CO2C2H5 |0.366 |0.482 |
|CN |0.562 |0.659 |
|NO2 |0.674 |0.790 |Figura 2. Valores de α+ propuestos por Okamoto-Brown, Gilliom R. (1.970)

Por otro lado, se tiene la Teoría de Winstein-Grunwald, los cuales trabajaron con una reaccion procedente por un mecanismo SN1, proponiendo la siguiente ecuación para la correlación o reacciones de este tipo:

LogK/Ko = m.Y
Ecuación (3). Gilliom R. (1.970)

donde Y es una medida del poder ionizante del...