Una descripción general de la forma en que se realiza una reacción se llama mecanismo de reacción, este describe lo que sucede exactamente en cada etapa de una transformación química, cuáles enlaces se rompen y en qué orden, y cuáles son las velocidades relativas de las etapas.
Además de que un mecanismo debe de tener en cuenta todos los reactivos que intervienen, todos los productos que se originan y la cantidad de cada uno.
¿Cómo se rompen los enlaces covalentes?
Hay dos modos en que se puede romper un enlace covalente de dos electrones:
Rompimiento electrónicamente simétrico u homolítico
Un electrón permanece con cada fragmento de producto
Rompimiento electrónicamente asimétrico u heterolítico
Ambos electrones enlazantes quedan con un fragmento de producto y dejan al otro con un orbital vacío
¿Cómo se producen los enlaces covalentes?
Así como se rompen enlaces, puede producirse otro enlace covalente
Homogénica
Es homogénica cuando es electrónicamente simétrico.
Cuando hay rompimiento y/o una formación electrónicamente simétrica, se llama reacciones por radicales.
Heterogénica
Es heterogénica cuando el enlace es electrónicamente asimétrico, o sea uno de los reactivos aporta los dos electrones.
Los procesos de ruptura y formación asimétrica de enlaces se denominan reacciones polares.
¿Qué es la estereoquímica y tacticidad?
La estereoquímica es la rama de la química que se ocupa de los aspectos tridimensionales de las moléculas.
Los diversos arreglos de los átomos, resultado de la rotación en torno a un enlace sencillo. Se llaman conformaciones, y una conformación determinada de denomina confórmero.
Los isómeros de conformación se representan de dos maneras;
- La perspectiva de caballete donde el enlace carbono-carbono desde un ángulo oblicuo e indican la orientación espacial mostrando todos los enlaces C-H.
- Las proyecciones de Newman lo ven de frente y representa los dos átomos de carbono mediante un círculo.
La tacticidad es la forma en que se encuentran dispuestos los grupos a lo largo de una cadena polimérica
Algunos mecanismos usados
Radicales libres
Un radical es una especie química neutra que contiene una cantidad impar de electrones y, como consecuencia, tiene un solo electrón no apareado en uno de sus orbitales, por lo que resulta muy reactivo.
Reacción de sustitución
Un radical puede tomar un átomo de otra molécula produciendo un nuevo radical.
Reacción de adición
Se agrega un radical reaccionante a un alqueno, toma un electrón del doble enlace y un electrón queda sin aparear, se forma un nuevo radical.
Polimerización por condensación
La policondensación es la reacción donde la molécula de un monómero pierde átomos y genera subproductos cuando pasa a formar parte del polímero.
Catalizador Ziegler-Natta
Los catalizadores de Ziegler-Natta son complejos organometálicos de metales de transición que se obtienen por el tratamiento de un trialquilaluminio con un compuesto de titanio.
El trietilaluminio y el tetracloruro de titanio forman una preparación típica.
Los polímeros de Ziegler-Natta son lineales y casi no presentan ramificaciones de la cadena, son controlables mediante procedimientos estereoquímicos. Se pueden producir las formas isotáctica, sindiotáctica, y atáctica, dependiendo del sistema de catalizador usado.
La forma activa de un catalizador de Ziegler-Natta es un intermediario de alquiltitanio con un sitio de coordinación vacante en el metal. Se coordina un monómero alqueno con el titanio y el alqueno coordinado se inserta en el doble enlace carbono-titanio. Lo que extiende la cadena alquílica, como se abre otro sitio de coordinación, el proceso se repite de manera indefinida.
