SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 18
Descargar para leer sin conexión
Tema 2. Reactividad Química. 
TEMA 2 
REACTIVIDAD QUÍMICA Y REACCIONES ORGÁNICAS 
1. Introducción. 
2. Tipos de reacciones orgánicas. 
3. Reacciones características de los grupos funcionales. 
4. Características de las reacciones orgánicas. 
5. Mecanismos de reacción. 
6. Diagramas de energía de reacción. 
7. Intermedios de reacción. 
8. Nucleófilos y electrófilos. 
1
Tema 2. Reactividad Química. 
2 
1. Introducción. 
Cada transformación química implica un cambio en la conectividad de los átomos. Se rompen 
algunos enlaces y se forman otros nuevos. La química orgánica se interesa no sólo por los reactivos y 
los productos de una reacción, sino también por los detalles, especialmente el orden de los procesos de 
rotura y formación de enlaces. También se interesa por el estudio de las velocidades de reacción y se 
investigan cómo la velocidad y los productos varían en función de las condiciones experimentales. 
También explora los cambios estereoquímicos que ocurren durante la reacción. A partir de 
observaciones como éstas, se postulan los detalles del proceso o camino que los reactivos siguen 
durante su transformación en productos. Este camino de reacción se llama mecanismo de la reacción. 
2. Tipos de reacciones orgánicas. 
Una reacción química se puede definir como un proceso de interacción entre especies químicas 
y en el que, como consecuencia de la ruptura y formación de enlaces, se origina una nueva entidad 
química. 
A continuación, se indican diferentes métodos de clasificación de las reacciones más usuales en 
Química Orgánica. 
a) Clasificación por el tipo de transformación. 
Las reacciones orgánicas se pueden agrupar y clasificar atendiendo al tipo de transformación 
que tiene lugar en el compuesto orgánico como: 
a) Reacciones de adición. 
b) Reacciones de sustitución. 
c) Reacciones de eliminación. 
d) Reacciones de transposición. 
2.1. Reacciones de adición. 
Este tipo de reacciones consisten en la adición de dos especies químicas al enlace múltiple de 
una molécula insaturada, tal y como se indica de forma genérica en la siguiente ecuación química: 
C C + A B C 
A 
C 
B 
Este tipo de reacciones es muy común en los compuestos olefínicos y acetilénicos, como 
ocurre en la adición de bromo a un doble enlace, en la adición de HBr o en el proceso de 
hidrogenación:
Tema 2. Reactividad Química. 
a) Adición de cloro a enlace doble 
3 
+ Cl Cl 
Cl 
Cl 
b) Adición de HCl a enlace doble 
+ H Cl 
H 
Cl 
c) Hidrogenación de enlace doble 
+ H H 
H 
cat H 
2.2. Reacciones de sustitución. 
En las reacciones de sustitución se engloban aquellas en las que un átomo o grupo atómico es 
sustituido o desplazado por otro. La ecuación general para un proceso de sustitución es: 
C A + B C B 
Ejemplos de este tipo de reacciones son las que experimentan los alcoholes con hidrácidos o las 
reacciones de sustitución nucleofílica de haluros de alquilo. A continuación, se indican dos ejemplos 
concretos de reacciones de sustitución. 
a) Reacción de sustitución de un alcohol por un hidrácido 
CH3CH2 OH + HBr CH3CH2 Br + H2O 
b) Reacción de sustitución nucleofílica 
CH3 Cl + NaCN CH3 CN + NaCl 
2.3. Reacciones de eliminación. 
Este tipo de reacciones constituyen el proceso inverso de las reacciones de adición y 
consisten en la pérdida de átomos, ó grupo de átomos de una molécula, con formación de enlaces 
múltiples o anillos. La formulación general de las reacciones de eliminación es: 
C 
B 
C C C + A B 
A
Tema 2. Reactividad Química. 
La reacción de deshidratación de un alcohol para formar un alqueno ó la reacción de 
deshidrobromación inducida por bases son ejemplos de reacciones de eliminación: 
a) Deshidratación ácida de un alcohol 
4 
OH 
H3PO4 
reflujo 
+ H2O 
b) Reacción de eliminación de un haluro de alquilo 
Br 
+ NaOMe + NaBr + MeOH 
2.4. Reacciones de transposición. 
Esta clase de reacciones consisten en un reordenamiento de los átomos de una molécula que 
origina otra con estructura distinta. Un ejemplo de este tipo de reacciones es el proceso de 
conversión del n-butano en isobutano en presencia de determinados catalizadores. 
CH3 CH2 CH2 CH3 
cat. CH3 CH 
CH3 
CH3 
D 
b) Clasificación por la forma en la que se rompen los enlaces. 
Las reacciones orgánicas se pueden clasificar atendiendo a la forma en la que se rompen y se 
forman los enlaces químicos en dos grandes grupos: 
a) Reacciones de homólisis. 
b) Reacciones de heterólisis. 
2.5. Reacciones de homólisis. 
Estas reacciones tienen lugar cuando el enlace covalente se rompe de manera equitativa; esto 
es cada uno de los fragmentos que surgen de la ruptura se lleva consigo a uno de los electrones 
que formaban parte del enlace original. Normalmente, este proceso da lugar a especies radicalarias, 
que son entidades químicas con un número impar de electrones. La formulación general de un proceso 
de homólisis es:
Tema 2. Reactividad Química. 
C G C + G 
movimiento de 1 electrón 
movimiento de un par de electrones 
C G C + G 
C G C + G 
5 
2.6. Reacciones de heterólisis. 
Este tipo de reacciones se producen cuando la rotura del enlace es asimétrica, es decir, uno de 
los fragmentos del enlace se queda con los dos electrones del enlace covalente original. Normalmente, 
este proceso origina una especia cargada negativamente y otra cargada positivamente, tal y como se 
describe a continuación: 
c) Clasificación por la forma en la que se forman los enlaces. 
Las reacciones orgánicas también se pueden clasificar atendiendo al proceso de formación los 
enlaces como: 
a) Reacciones de coligación 
b) Reacciones de coordinación 
2.7. Reacciones de coligación. 
Estas reacciones se producen cuando dos radicales libres se unen formando un enlace covalente. Este 
proceso es el inverso al de homólisis. 
2.8. Reacciones de coordinación. 
Reciben este nombre las reacciones en las que se enlazan un anión (o una especie con un 
exceso de densidad electrónica) y un catión (o una especie con huecos electrónicos). Este proceso 
es el inverso al de heterólisis. 
d) Clasificación por la forma en la que se rompen y se forman los enlaces. 
Atendiendo a la forma en la que se rompen y forman los enlaces las reacciones se clasifican 
como: 
a) Reacciones no concertadas
Tema 2. Reactividad Química. 
1ª etapa 
C C + A B C C 
+ B C C 
C C + C C 
A B 
6 
b) Reacciones concertadas 
2.9. Reacciones no concertadas. 
Son aquellas en las que la rotura y formación de enlaces se produce en etapas separadas: En esta 
clase de reacciones se forman especies intermedias más o menos estables, como en el proceso general 
que se indica a continuación: 
A 
+ B 
2ª etapa 
C C 
A 
A B 
2.10. Reacciones concertadas: 
Son aquellas en las que la rotura y formación de enlaces se produce simultáneamente, como se indica a 
continuación: 
A B 
2.11. Reacciones de oxidación y reducción. 
C C 
A B 
La oxidación y reducción no representan un tipo nuevo de reacciones sino más bien cambios 
que pueden acompañar a las reacciones de adición, sustitución y eliminación. En química inorgánica 
se refieren a la pérdida o ganancia de electrones por un átomo o ión. En los compuestos orgánicos 
esta transferencia de electrones no suele ser completa y el proceso redox se produce como 
consecuencia de un cambio en los enlaces covalentes entre átomos de distinta electronegatividad. 
Para calcular el estado de oxidación en las moléculas orgánicas se admite que el carbono elemental se 
encuentra en un estado de oxidación de cero. 
La formación de un enlace entre el carbono y con un átomo más electronegativo es un proceso 
de oxidación y la formación de un enlace entre el carbono y un átomo menos electronegativo es un
Tema 2. Reactividad Química. 
proceso de reducción, ya que en estos cambios se produce una disminución o un aumento de la 
densidad electrónica sobre el átomo de carbono. 
Vemos el ejemplo de la reacción de cloración del metano a alta temperatura. 
C + Cl2 C 
Cl 
+ HCl 
Aparentemente no ha ocurrido ninguna reacción redox, pues todos los átomos siguen 
compartiendo el mismo número de electrones. Tanto en los reactantes como en los productos los 
átomos de hidrógeno comparten dos electrones. El átomo de carbono del CH4 comparte ocho 
electrones y en el clorometano (CH3Cl) el átomo de carbono también comparte ocho electrones. Los 
dos átomos de cloro siguen teniendo, tanto en el Cl2 como en el CH3Cl, tres pares electrónicos libres 
y un par electrónico compartido. Si se analiza la reacción con más profundidad se puede apreciar 
que el átomo de carbono ha experimentado una cesión parcial de densidad electrónica y los átomos 
de cloro una ganancia parcial de densidad electrónica: el átomo de carbono del CH4 se ha oxidado 
y los átomos de cloro se han reducido debido a la mayor electronegatividad del átomo de cloro 
respecto del carbono e hidrógeno. En conclusión, en la reacción de cloración del metano el cloro ha 
actuado de oxidante y el metano de reductor. 
Por lo tanto, para decidir si un compuesto orgánico se oxida o se reduce, lo primero que hay que 
hacer es buscar cambios en el número de enlaces con hidrógenos o con oxígeno (o bien otros 
elementos electronegativos) en los átomos de carbono que toman parte en la reacción. La pérdida de 
enlaces con átomos de hidrógeno y la ganancia de enlaces con átomos de oxígeno sobre un átomo de 
carbono es una oxidación, lo contrario es una reducción. 
Para tener una idea cuantitativa sobre el estado de oxidación de un carbono es necesario dar 
números de oxidación a sus sustituyentes. Un enlace carbono-carbono no aporta nada al estado de 
oxidación del átomo de carbono debido a que los electrones enlazantes están compartidos por igual por 
los dos átomos de carbono. Los átomos que son más electronegativos que el carbono atraen los 
electrones de enlace hacia ellos mismos quedando con números de oxidación negativos. A un halógeno 
o a un grupo hidroxilo se les asigna el número de oxidación –1, a un oxígeno unido al carbono mediante 
un enlace doble se le asigna un estado de oxidación –2. Cada átomo de hidrógeno se encuentra en un 
estado de oxidación +1. 
7 
OH 
0 0 
H3C C CH3 
-2 
O 
H3C C CH3 
oxidación 
reducción 
H 
+1 
0 0 
nº oxid. C = 0 nº oxid. C = +2
Tema 2. Reactividad Química. 
3. Reacciones características de los grupos funcionales. 
Función Fórmula Reacciones características 
Alcanos C–C, C–H Sustitución (de H, comúnmente por Cl o Br) 
Combustión (conversión a CO2 y H2O) 
Alquenos C=C–C–H Adición 
Sustitución (de H) 
Alquinos &ŁC–H Adición 
Sustitución (de H) 
Haluros de alquilo H–C–C–X Sustitución (de X) 
Eliminación (de HX) 
8 
Alcoholes H–C–C–O–H 
Sustitución (de H); Sustitución (de OH) 
Eliminación (of HOH); Oxidación 
(eliminación de 2H) 
Éteres Į)C–O–R Sustitución (de OR); Sustitución (de Į–H) 
Aminas C–NRH Sustitución (de H); 
Adición (a N); Oxidación (de N) 
Benceno C6H6 Sustitución (de H) 
Aldehídos Į)C-CH=O Adición 
Sustitución (de H or Į-H) 
Cetonas Į)-C-CR=O Adición 
Sustitución (de Į-H) 
Ácidos carboxílicos (Į)C-CO2H Sustitución (de H); Sustitución (de OH) 
Sustitución (de Į-H); Adición (a C=O) 
Derivados 
Carboxílicos 
Į)C-CZ=O 
(Z= OR, Cl 
NHR, etc) 
Sustitución (de Z); Sustitución (de Į-H) 
Adición (a C=O) 
4. Características de las reacciones orgánicas. 
4.1. Selectividad de los productos. 
Regioselectividad: Una reacción es regioselectiva cuando entre varios productos posibles sólo 
se obtiene uno de ellos. 
Estereoselectividad: Una reacción es estereoselectiva cuando entre varios estereoisómeros se 
obtiene preferentemente uno de ellos.
Tema 2. Reactividad Química. 
Estereoespecificidad: Una reacción es estereoespecífica cuando transcurre de diferente 
9 
manera en función del estereoisómero utilizado. 
5. Mecanismos de reacción. 
El mecanismo de reacción es una descripción detallada, paso a paso, de la forma en la que 
los reactivos se transforman en los productos. La descripción debe incluir: 
· El movimiento de los electrones que producen la ruptura y formación de enlaces. 
· Las relaciones espaciales de los átomos durante dichas transformaciones. 
En el caso ideal, un mecanismo debería responder a los cambios estructurales y a los 
energéticos que ocurren en cada paso de la reacción. 
Nunca hay que esperar que un mecanismo quede completamente demostrado, pues es 
muchas reacciones no es posible conseguir datos experimentales para cada detalle del proceso. A 
menudo es posible que haya más de un camino distinto para una reacción. Los químicos 
orgánicos están muy acostumbrados a proponer mecanismos para explicar un proceso químico 
nuevo, la formación de una especie química inesperada, etc. De entre los posibles mecanismos para 
una nueva reacción química hay que elegir el que sea consistente con los datos experimentales 
disponibles. 
6. Diagramas de energía de reacción. 
En el esquema que se da a continuación se representa el perfil de energía para una 
reacción exotérmica de un solo paso.
Tema 2. Reactividad Química. 
El eje vertical del diagrama representa la energía potencial total de todas las especies o 
sustancias implicadas en la reacción. El eje horizontal se conoce como coordenada de reacción y 
simboliza el progreso de la reacción, que va desde los reactivos, en la izquierda, hacia los 
productos, en la derecha. 
El estado de transición es el punto máximo de energía de la gráfica. Un estado de transición 
es inestable y no se puede aislar. Los estados de transición tienen altas energías porque los enlaces 
deben comenzar a romperse antes de que comiencen a formarse otros y, por tanto, en un estado de 
transición los enlaces no están completamente rotos pero tampoco completamente formados. El 
estado de transición se representa con frecuencia con una doble cruz. 
La energía de activación (Ea) es la diferencia de energías entre los reactivos y el estado de 
transición. La energía de activación es la barrera que tienen que superar los reactivos para convertirse 
en los productos de la reacción. El valor de Ea siempre es positivo y su magnitud depende de la 
energía relativa del estado de transición. 
El cambio de entalpía (DH°) es el calor de reacción, es decir el calor desprendido o 
consumido en el curso de una reacción, es decir, la diferencia entre la energía de los 
reactivos y la de los productos. El cambio de entalpía es una medida de la fuerza de los 
enlaces en los productos y los reactivos. Las reacciones tienden a favorecer los productos con menor 
entalpía, que es lo mismo que decir que tienden a favorecer a los productos que contienen los enlaces 
más fuertes. 
Si se rompen los enlaces más débiles y se forman enlaces más fuertes se desprende calor, 
y la reacción es exotérmica (valor negativo de DH°). 
Si se rompen enlaces fuertes y se forman enlaces más débiles, entonces se consume 
energía en la reacción, y ésta es endotérmica (valor positivo de DH°). 
En el siguiente esquema se observa el diagrama de reacción de cloración del metano. Esta 
10 
reacción transcurre en dos etapas:
Tema 2. Reactividad Química. 
En una reacción en varias etapas cada paso tiene su propia velocidad característica. Sin 
embargo, solo puede haber una velocidad general de la reacción, que esta controlada por el paso 
determinante de la velocidad. Normalmente, el paso que determina la velocidad general es el punto 
más alto en el perfil de energía, que corresponde al el estado de transición de mayor energía. 
En la cloración del metano el punto más alto en el perfil de energía es el estado de transición 
para la reacción del metano con el radical cloro. Este paso es el que determina la velocidad de la 
reacción. 
La reacción de cloración del metano transcurre en dos etapas. La primera etapa es 
endotérmica. En los procesos endotérmicos el estado de transición de la reacción se parece a los 
productos, tanto en energía como en estructura. En un proceso exotérmico, como en la segunda etapa 
de cloración del metano, el estado de transición de la reacción se parece más a los reactivos, tanto 
en energía como en estructura. Estas relaciones energéticas y estructurales entre los estados de 
transición y los reactivos o productos se conocen con el nombre de postulado de Hammond. 
Carbocatión C 
Carbanión C 
Radical libre C 
Carbeno C 
11 
7. Intermedios de reacción. 
Son especies intermedias que se forman a medida que la reacción avanza desde los reactivos 
hacia los productos. Son menos estables que los reactivos y que los productos y tienen una vida media 
muy corta en la mezcla de reacción. A pesar de ello existe una sólida evidencia experimental de la 
existencia de tales intermedios. 
Intermedios de reacción 
7.1. Carbocationes. 
Un carbocatión tiene hibridación sp2 con una estructura plana y ángulos de enlace de 120°. A 
continuación se representa la estructura orbitálica del carbocatión metilo.
Tema 2. Reactividad Química. 
Se ha observado experimentalmente que la estabilidad de los carbocationes aumenta con su grado 
de sustitución, tal y como se indica en la siguiente figura: 
   
A tenor del orden de estabilidad anterior hay que concluir que los grupos metilo, y en general 
cualquier cadena alifática, provocan un aumento de la estabilidad del carbocatión. La explicación a 
este efecto beneficioso sobre la estabilidad estriba en el efecto inductivo que ejercen los grupos 
metilo, y en general cualquier cadena alifática, sobre el centro carbocatiónico. 
El efecto inductivo: El efecto inductivo de los cadenas alifáticas es una donación de la 
densidad electrónica de los enlaces sigma al centro catiónico, lo que provoca una estabilización del 
sistema al disminuir el déficit de densidad electrónica del carbono sp2. En el caso del carbocatión 
terciario hay tres grupos alquilo que ceden electrones y por tanto hacen que aumente el efecto +I. 
Estos electrones ayudan a deslocalizar la carga positiva que está en el átomo de carbono y por tanto 
disminuye la cantidad de carga positiva en el átomo de carbono y se estabiliza el carbocatión. 
Si el carbocatión es secundario la dispersión de la carga es menor porque solamente hay dos 
grupos alquilos y por último el carbocatión primario es el menos estable. 
El efecto conjugativo o resonante. Este efecto también puede estabilizar a los carbocationes. 
Por ejemplo, el carbocatión bencilo es aparentemente un carbocatión primario, sin embargo presenta 
más estabilidad. Esto se explica por la contribución de las estructuras resonantes a la 
deslocalización de la carga positiva tal y como se indica a continuación: 
12 
CH2  H2C CH CH2  
H 
H C 
H 
H 
C C 
CH3 
CH3 
H3C C 
CH3 
H 
H2C C 
H 
bencilo alilo terciario secundario primario 
Aumento de la estabilidad de los carbocationes
Tema 2. Reactividad Química. 
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 
De igual modo, e l a ume n t o d e l a e s ta b i l i d a d d el carbocatión alilo se explica por el 
efecto estabilizante de deslocalización de la carga positiva entre dos estructuras resonantes 
equivalentes. 
H2C CH CH2 H2C CH CH2 
Los carbocationes presentan una característica muy importante que es la transposición de los 
carbocationes. Esto significa que si nosotros tenemos un intermedio de naturaleza carbocatiónica y 
tiene la posibilidad de pasar a otro más estable lo hará mediante una transposición. 
La transposición consiste en la migración de un átomo de hidrógeno o resto alquilo con su par de 
electrones desde un carbono vecino al que tiene la carga hacia el carbono con carga positiva, de 
manera que ahora la carga está en el carbono de donde procedían los átomos que han emigrado. 
- 
13 
H 
H3C CH CH2 
1,2 H-H3C 
CH CH3 
H 
H3C CH CH2 
CH3 
1,2 H- H3C CH CH3 
CH3 
CH3 
H3C CH CH2 
CH3 
1,2 CH3 
H3C CH CH2 
CH3 
CH3 
Transposiciones de grupos más voluminosos que el metilo son complicadas. 
Si en una reacción se advierte en los productos finales que ha habido una transposición se puede 
afirmar que el mecanismo de la reacción ocurre a través de carbocationes. Lo contrario no tiene por 
qué ser cierto. 
7.2. Carbaniones. 
Un carbanión presenta también, al igual que los carbocationes un carbono trivalente (tres 
enlaces). Sin embargo, el carbanión es una especie cargada negativamente y, por tanto, porta una 
carga negativa y, alrededor del átomo de carbono, hay ocho electrones que corresponden a los tres 
enlaces y a un par solitario. Al contrario que los carbocationes, el carbanión no es deficitario en 
electrones sino que tiene abundancia de electrones. El átomo de carbono del carbanión presenta
Tema 2. Reactividad Química. 
hibridación sp3 y es, por tanto, tetraédrico. Una de las posiciones tetraédricas está ocupada por el par 
solitario de electrones, 
Como se acaba de ver, los grupos alquilo, como el grupo metilo, ceden densidad electrónica por 
efecto inductivo. Estos sustituyentes, y otros electrón-dadores, aumentan la inestabilidad de los 
carbaniones al provocar una elevada concentración de densidad electrónica en el carbono 
aniónico. En consecuencia, el orden de estabilidad de los carbaniones es opuesto al de los 
carbocationes. 
CH2  H2C CH CH2  
HC 
H 
H 
H 
H3C C 
   
CH3 
CH3 
H3C C 
CH3 
HC 
H3C 
H 
bencilo alilo primario secundario terciario 
Aumento de la estabilidad de los carbaniones 
Por otro lado, también se observa que los carbaniones procedentes alquinos son más estables 
que los procedentes de alquenos y éstos a su vez que los procedentes de alcanos. Es decir, la 
estabilidad disminuye conforme disminuye el carácter s del orbital híbrido. 
  R''''' 
14 
R C C 
R CH C 
R' R'' 
R'''' 
R C C 
R' R'' 
50% carácter s 33% carácter s 25% carácter s 
Esta diferencia puede explicarse fácilmente en función de la naturaleza del orbital ocupado por el par 
aislado de electrones en los tres aniones. El anión metilo tiene una estructura piramidal con el par de 
electrones aislados en un orbital que es aproximadamente sp3. En el anión vinilo los pares de electrones 
aislados están en un orbital sp2. En el ion acetiluro el par aislado está en un orbital sp. En general, los 
electrones alojados en orbitales s se mantienen más cerca del núcleo que los alojados en los orbitales
Tema 2. Reactividad Química. 
p. Este incremento de la atracción electrostática significa que los electrones s poseen menos energía y 
mayor estabilidad que los electrones p. En general, cuanto mayor es el grado de carácter s en un orbital 
híbrido que contiene un par de electrones, tanto menos básico es ese par de electrones. 
H3C C 
bencilo alilo terciario secundario primario 
Aumento de la estabilidad de los radicales 
15 
7.3. Estructura y estabilidad de los radicales 
Los radicales libres presentan hidridación sp2 en el átomo de carbono deficiente en electrones 
y son planos. A diferencia de los carbocationes el orbital p no está vacío sino que contiene al electrón 
desapareado. A continuación, se describe la estructura orbitálica del radical metilo (CH3·). 
Un radical, al igual que un carbocatión, es una especie deficiente en electrones porque le falta el 
octeto alrededor del átomo de carbono. Al igual que los carbocationes, los radicales también se 
estabilizan por el efecto inductivo electrón-dador que ejercen las cadenas alquílicas, de manera que se 
puede predecir que un radical terciario será más estable que uno secundario y éste más que uno 
primario. 
7.4. Carbenos. 
CH2  H2C CH CH2  
H 
H C 
H 
H 
C C 
CH3 
CH3 
CH3 
H 
H2C C 
   
H 
Los carbenos son intermedios de reacción sin carga que contienen un átomo de carbono 
divalente. El carbeno más sencillo es el :CH2 y se denomina metileno. La estructura electrónica de 
un carbeno se explica admitiendo una hibridación sp2 en el carbono, de forma que la geometría del 
carbeno es trigonal. El orbital p está vacío y el par electrónico libre se encuentra en uno de los orbitales 
híbridos sp2.
Tema 2. Reactividad Química. 
A esta estructura obitálica del carbeno se le denomina carbeno singlete. Existe un segundo tipo 
de carbeno denominado carbeno triplete. Su estructura orbitálica presenta un átomo de carbono con 
hibridación sp2, pero a diferencia del carbeno singlete, el carbeno triplete contiene dos electrones 
desapareados, uno en el orbital híbrido sp2 y otro en el orbital p: 
16 
8. Nucleófilos y electrófilos. 
Una clasificación importante de las reacciones orgánicas se basa en la naturaleza del 
reactivo atacante. Según la definición de Lewis, un ácido es aquella especie capaz de aceptar 
electrones y una base es un dador de un par de electrones. 
Los reactivos electrofílicos (o electrófilos) se definen como especies capaces de aceptar 
electrones y por consiguiente son acidos de Lewis. 
Los reactivos nucleofílicos o nucleófilos son reactivos dadores de electrones y por tanto bases 
de Lewis. 
Según esta definición ¿qué diferencia hay entre un ácido de Lewis y un electrófilo, o entre una 
base de Lewis y un nucleófilo? ¿a qué reactivos hay que aplicar el concepto de electrófilo o de 
nucleófilo? 
La diferencia electrófilo/ácido de Lewis o nucleófilo/base de Lewis se basa en conceptos 
cinéticos y termodinámicos. 
La basicidad y la acidez son conceptos termodinámicos y por tanto se refieren a la posición de
Tema 2. Reactividad Química. 
equilibrio entre un dador de electrones y un ácido. Por ejemplo, cuando se afirma que una base es 
fuerte se entiende que, en la reacción con ácidos, el equilibrio está desplazado hacia la derecha. 
reacción de una base fuerte con un ácido 
A H + B A- + H B 
equilibrio desplazado a la derecha 
Al contrario que el concepto de acidez/basicidad, la electrofilia y la nucleofilia son conceptos 
cinéticos: un buen nucleófilo es una especie química que reacciona rápidamente con electrófilos. 
Por ejemplo, cuando el ión metóxido CH3O- y el ión mercapturo CH3S- reaccionan con el agua, se 
deja que las reacciones alcancen el equilibrio, se miden las concentraciones de las especies y se 
calculan las constantes de equilibrio se observa que la Kb de la reacción del metóxido es mayor que 
la Kb de la reacción del ión mercapturo. Por tanto se concluye que el metóxido CH3O- es una base 
más fuerte que el ión CH3S-. 
básico del ion metóxido y del ion mercapturo 
+ H2O CH3OH + OH-Comportamiento 
equilibrio desplazado a la derecha 
Al contrario que la basicidad, la nucleofilia es un concepto cinético y se refiere a la velocidad con 
que determinadas especies reaccionan con los sustratos. 
Por ejemplo, la reacción del metóxido con el bromuro de metilo forma el dimetil éter y la 
reacción del mercapturo con el bromuro de metilo forma el dimetil tioéter. Cuando se mide la 
velocidad de estas dos reacciones se observa que el mercapturo reacciona mucho más rápidamente 
que el metóxido y se concluye que el ión mercapturo es un nucleófilo más fuerte que el ión hidróxido. 
Comportamiento nucleofílico del ion metóxido y del ion mercapturo 
17 
CH3O-CH3S- 
+ H2O CH3SH + OH-equilibrio 
desplazado a la izquierda 
+ CH3Br CH3OCH3 + Br- 
CH3O- 
rápida 
CH3S- + CH3Br CH3SCH3 + Br-lenta
Tema 2. Reactividad Química. 
En la siguiente tablan se muestran algunos ejemplos de nucleófilos y electrófilos. 
Nucleófilos Electrófilos 
HO- H+ 
RO- X+ 
1ŁC- NO2 
18 
+ 
X- BF3 
ROH AlCl3 
R3N 
H2O

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Quimica Reacciones Quimicas
Quimica Reacciones QuimicasQuimica Reacciones Quimicas
Quimica Reacciones QuimicasJ-S_M
 
Determinacion Gravimetrica de calcio
Determinacion Gravimetrica de calcioDeterminacion Gravimetrica de calcio
Determinacion Gravimetrica de calcioItzel_Mendez
 
Laboratorio virtual de balanceo de ecuaciones
Laboratorio virtual de balanceo de ecuacionesLaboratorio virtual de balanceo de ecuaciones
Laboratorio virtual de balanceo de ecuacionesangieprada8
 
Tabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicos
Tabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicosTabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicos
Tabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicosMarco Antonio Garcia Tenorio
 
Volumetria Redox: Permanganato de Potasio
Volumetria Redox: Permanganato de PotasioVolumetria Redox: Permanganato de Potasio
Volumetria Redox: Permanganato de PotasioVictor Jimenez
 
Volumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonato
Volumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonatoVolumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonato
Volumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonatoNoelia Centurion
 
Tipos de reacciones químicas
Tipos de reacciones químicasTipos de reacciones químicas
Tipos de reacciones químicassegundoclpsa
 
obtencion del metano
obtencion del metanoobtencion del metano
obtencion del metanomarrilly
 

La actualidad más candente (20)

Quimica Reacciones Quimicas
Quimica Reacciones QuimicasQuimica Reacciones Quimicas
Quimica Reacciones Quimicas
 
Vinculante Catalisis
Vinculante CatalisisVinculante Catalisis
Vinculante Catalisis
 
Aspirina
AspirinaAspirina
Aspirina
 
PESO EQUIVALENTE
PESO EQUIVALENTEPESO EQUIVALENTE
PESO EQUIVALENTE
 
Reacciones de alquenos
Reacciones de alquenosReacciones de alquenos
Reacciones de alquenos
 
QUIMICA ORGANICA AVANZADA 7
QUIMICA ORGANICA AVANZADA 7QUIMICA ORGANICA AVANZADA 7
QUIMICA ORGANICA AVANZADA 7
 
Lialh4
Lialh4Lialh4
Lialh4
 
Determinacion Gravimetrica de calcio
Determinacion Gravimetrica de calcioDeterminacion Gravimetrica de calcio
Determinacion Gravimetrica de calcio
 
Laboratorio virtual de balanceo de ecuaciones
Laboratorio virtual de balanceo de ecuacionesLaboratorio virtual de balanceo de ecuaciones
Laboratorio virtual de balanceo de ecuaciones
 
Benceno
BencenoBenceno
Benceno
 
Tabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicos
Tabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicosTabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicos
Tabla entalpias-estandar-formacion-compuestos-organicos-e-inorganicos
 
Volumetria Redox: Permanganato de Potasio
Volumetria Redox: Permanganato de PotasioVolumetria Redox: Permanganato de Potasio
Volumetria Redox: Permanganato de Potasio
 
Reacciones Quimicas
Reacciones QuimicasReacciones Quimicas
Reacciones Quimicas
 
Volumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonato
Volumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonatoVolumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonato
Volumetría de neutralización – mezcla de álcalis – carbonato
 
Ecuaciones químicas
Ecuaciones químicasEcuaciones químicas
Ecuaciones químicas
 
Tipos de reacciones químicas
Tipos de reacciones químicasTipos de reacciones químicas
Tipos de reacciones químicas
 
Oxido reduccion
Oxido reduccionOxido reduccion
Oxido reduccion
 
La llama
La llamaLa llama
La llama
 
obtencion del metano
obtencion del metanoobtencion del metano
obtencion del metano
 
2015 reacciones quimicas
2015 reacciones quimicas2015 reacciones quimicas
2015 reacciones quimicas
 

Similar a Reactividad quimica y organicas

Similar a Reactividad quimica y organicas (20)

Reacciones quimicas
Reacciones quimicasReacciones quimicas
Reacciones quimicas
 
Reactividad de los compuestos organicos
Reactividad de los compuestos organicosReactividad de los compuestos organicos
Reactividad de los compuestos organicos
 
MECANISMOS DE REACION QUIMICA ORGÁNICA
MECANISMOS DE REACION QUIMICA ORGÁNICAMECANISMOS DE REACION QUIMICA ORGÁNICA
MECANISMOS DE REACION QUIMICA ORGÁNICA
 
Reacciones organicas
Reacciones organicasReacciones organicas
Reacciones organicas
 
S3 reactividad.ppt
S3 reactividad.pptS3 reactividad.ppt
S3 reactividad.ppt
 
S3 reactividad.ppt
S3 reactividad.pptS3 reactividad.ppt
S3 reactividad.ppt
 
Power Reacciones Organicas
Power Reacciones OrganicasPower Reacciones Organicas
Power Reacciones Organicas
 
Tema 2 qo
Tema 2 qoTema 2 qo
Tema 2 qo
 
Reaccionesorganicas
ReaccionesorganicasReaccionesorganicas
Reaccionesorganicas
 
Ppt sobre endotermica y exotermica
Ppt sobre endotermica y exotermicaPpt sobre endotermica y exotermica
Ppt sobre endotermica y exotermica
 
C:\fakepath\tema 2 qo
C:\fakepath\tema 2 qoC:\fakepath\tema 2 qo
C:\fakepath\tema 2 qo
 
1. reacciones quimicas por leo en modificacion
1. reacciones quimicas por leo   en modificacion 1. reacciones quimicas por leo   en modificacion
1. reacciones quimicas por leo en modificacion
 
Grado noveno unidad iv 2016
Grado noveno unidad iv 2016Grado noveno unidad iv 2016
Grado noveno unidad iv 2016
 
Reacciones organicas2
Reacciones organicas2Reacciones organicas2
Reacciones organicas2
 
Reacciones organicas2
Reacciones organicas2Reacciones organicas2
Reacciones organicas2
 
Organica i
Organica iOrganica i
Organica i
 
7organica
7organica7organica
7organica
 
Reactividad en quimica organica2
Reactividad en quimica organica2Reactividad en quimica organica2
Reactividad en quimica organica2
 
Reaccionesquimicas
ReaccionesquimicasReaccionesquimicas
Reaccionesquimicas
 
Organica i
Organica iOrganica i
Organica i
 

Más de Laura Traslaviña

Nueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosas
Nueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosasNueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosas
Nueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosasLaura Traslaviña
 
Propiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materia
Propiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materiaPropiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materia
Propiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materiaLaura Traslaviña
 
Manual, todo sobre sustancias peligrosas
Manual, todo sobre sustancias peligrosasManual, todo sobre sustancias peligrosas
Manual, todo sobre sustancias peligrosasLaura Traslaviña
 
Incompatibilidades quimica y condiciones a evitar
Incompatibilidades quimica y condiciones a evitarIncompatibilidades quimica y condiciones a evitar
Incompatibilidades quimica y condiciones a evitarLaura Traslaviña
 
Información completa pictogramas de peligro
Información completa pictogramas de peligroInformación completa pictogramas de peligro
Información completa pictogramas de peligroLaura Traslaviña
 
Gases teoria sobre las formulas
Gases teoria sobre las formulasGases teoria sobre las formulas
Gases teoria sobre las formulasLaura Traslaviña
 
Peligros contemplados en reglamento clp y su significado
Peligros contemplados en reglamento clp y su significadoPeligros contemplados en reglamento clp y su significado
Peligros contemplados en reglamento clp y su significadoLaura Traslaviña
 
Consejos de prudencia y su significado
Consejos de prudencia y su significadoConsejos de prudencia y su significado
Consejos de prudencia y su significadoLaura Traslaviña
 
Laboratorio farmaceutico materiales e instrumentos
Laboratorio farmaceutico  materiales e instrumentosLaboratorio farmaceutico  materiales e instrumentos
Laboratorio farmaceutico materiales e instrumentosLaura Traslaviña
 
Problemas resueltos de disoluciones
Problemas resueltos de disolucionesProblemas resueltos de disoluciones
Problemas resueltos de disolucionesLaura Traslaviña
 
Clasificacion de los carbohidratos
Clasificacion de los carbohidratosClasificacion de los carbohidratos
Clasificacion de los carbohidratosLaura Traslaviña
 
Almacenamiento productos quimicos
Almacenamiento productos quimicosAlmacenamiento productos quimicos
Almacenamiento productos quimicosLaura Traslaviña
 
Almacenamiento sustancias quimicas
Almacenamiento sustancias quimicasAlmacenamiento sustancias quimicas
Almacenamiento sustancias quimicasLaura Traslaviña
 

Más de Laura Traslaviña (20)

Nueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosas
Nueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosasNueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosas
Nueva tecnica de etiquetaje, sustancias peligrosas
 
Propiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materia
Propiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materiaPropiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materia
Propiedades fiscas y quimicas de las sustancias o materia
 
Reacciones químicas
Reacciones químicas Reacciones químicas
Reacciones químicas
 
Seguridad en el laboratorio
Seguridad en el laboratorioSeguridad en el laboratorio
Seguridad en el laboratorio
 
Manual, todo sobre sustancias peligrosas
Manual, todo sobre sustancias peligrosasManual, todo sobre sustancias peligrosas
Manual, todo sobre sustancias peligrosas
 
Incompatibilidades quimica y condiciones a evitar
Incompatibilidades quimica y condiciones a evitarIncompatibilidades quimica y condiciones a evitar
Incompatibilidades quimica y condiciones a evitar
 
Información completa pictogramas de peligro
Información completa pictogramas de peligroInformación completa pictogramas de peligro
Información completa pictogramas de peligro
 
Gases teoria sobre las formulas
Gases teoria sobre las formulasGases teoria sobre las formulas
Gases teoria sobre las formulas
 
Peligros contemplados en reglamento clp y su significado
Peligros contemplados en reglamento clp y su significadoPeligros contemplados en reglamento clp y su significado
Peligros contemplados en reglamento clp y su significado
 
Consejos de prudencia y su significado
Consejos de prudencia y su significadoConsejos de prudencia y su significado
Consejos de prudencia y su significado
 
Frases r y s actualizadas
Frases r y s actualizadasFrases r y s actualizadas
Frases r y s actualizadas
 
Frases h y s y su significado
Frases h y s y su significadoFrases h y s y su significado
Frases h y s y su significado
 
Laboratorio farmaceutico materiales e instrumentos
Laboratorio farmaceutico  materiales e instrumentosLaboratorio farmaceutico  materiales e instrumentos
Laboratorio farmaceutico materiales e instrumentos
 
Problemas resueltos de disoluciones
Problemas resueltos de disolucionesProblemas resueltos de disoluciones
Problemas resueltos de disoluciones
 
Clasificacion de los carbohidratos
Clasificacion de los carbohidratosClasificacion de los carbohidratos
Clasificacion de los carbohidratos
 
Quimica organica general
Quimica organica generalQuimica organica general
Quimica organica general
 
Definiciones basicas quimica
Definiciones basicas quimicaDefiniciones basicas quimica
Definiciones basicas quimica
 
Almacenamiento productos quimicos
Almacenamiento productos quimicosAlmacenamiento productos quimicos
Almacenamiento productos quimicos
 
Almacenamiento sustancias quimicas
Almacenamiento sustancias quimicasAlmacenamiento sustancias quimicas
Almacenamiento sustancias quimicas
 
Quimica organica
Quimica organicaQuimica organica
Quimica organica
 

Último

NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)
NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)
NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)LizNava123
 
Presentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsa
Presentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsaPresentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsa
Presentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsaFarid Abud
 
'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf
'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf
'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdfJuana aranda
 
TALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptx
TALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptxTALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptx
TALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptxMartaChaparro1
 
4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf
4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf
4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdfPercyTrillington1
 
La-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptx
La-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptxLa-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptx
La-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptxMAURICIO329243
 
Biografía del General Eloy Alfaro Delgado
Biografía del General Eloy Alfaro DelgadoBiografía del General Eloy Alfaro Delgado
Biografía del General Eloy Alfaro DelgadoJosé Luis Palma
 
Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024
Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024
Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024ElEmporioAccinCultur
 
Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1
Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1
Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1Gonella
 
PROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docx
PROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docxPROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docx
PROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docxLenin Villanueva
 
IMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁ
IMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁIMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁ
IMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁdavidterri38
 
Descripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdf
Descripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdfDescripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdf
Descripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdfCarol Andrea Eraso Guerrero
 
Descripción del Proceso de corte y soldadura
Descripción del Proceso de corte y soldaduraDescripción del Proceso de corte y soldadura
Descripción del Proceso de corte y soldaduraJose Sanchez
 
Revista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdf
Revista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdfRevista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdf
Revista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdfapunteshistoriamarmo
 
5º SOY LECTOR PART1- MD EDUCATIVO.pdfde
5º SOY LECTOR PART1- MD  EDUCATIVO.pdfde5º SOY LECTOR PART1- MD  EDUCATIVO.pdfde
5º SOY LECTOR PART1- MD EDUCATIVO.pdfdeBelnRosales2
 
BOCA Y NARIZ (2).pdf....................
BOCA Y NARIZ (2).pdf....................BOCA Y NARIZ (2).pdf....................
BOCA Y NARIZ (2).pdf....................ScarletMedina4
 
Diplomatura Ultrasonido Reproducción Asistidada
Diplomatura Ultrasonido Reproducción AsistidadaDiplomatura Ultrasonido Reproducción Asistidada
Diplomatura Ultrasonido Reproducción AsistidadaTony Terrones
 

Último (20)

ecosistemas: energia y dinamica (1).pptx
ecosistemas: energia y dinamica (1).pptxecosistemas: energia y dinamica (1).pptx
ecosistemas: energia y dinamica (1).pptx
 
NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)
NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)
NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA (ecologia)
 
Presentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsa
Presentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsaPresentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsa
Presentacionde Prueba 2024 dsdasdasdsadsadsadsadasdasdsadsa
 
'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf
'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf
'Diseño Curricular Misiones 2022 (2).pdf
 
TALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptx
TALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptxTALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptx
TALLER_DE_ORALIDAD_LECTURA_ESCRITURA_Y.pptx
 
AO TEATRO, COM ANTÓNIO MOTA! _
AO TEATRO, COM ANTÓNIO MOTA!             _AO TEATRO, COM ANTÓNIO MOTA!             _
AO TEATRO, COM ANTÓNIO MOTA! _
 
4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf
4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf
4003R - Dosificación 1ER GRADO_3ER PERIODO 2024.pdf
 
Unidad 1 | Metodología de la Investigación
Unidad 1 | Metodología de la InvestigaciónUnidad 1 | Metodología de la Investigación
Unidad 1 | Metodología de la Investigación
 
La-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptx
La-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptxLa-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptx
La-cosmovision-del-curriculo-educativo-en-Venezuela (1).pptx
 
Biografía del General Eloy Alfaro Delgado
Biografía del General Eloy Alfaro DelgadoBiografía del General Eloy Alfaro Delgado
Biografía del General Eloy Alfaro Delgado
 
Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024
Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024
Catalogo Feria Internacional del Libro de Buenos Aires 2024
 
Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1
Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1
Apunte de clase Pisos y Revestimientos 1
 
PROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docx
PROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docxPROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docx
PROGRAMACIÓN ANUAL EPT 1RO 2024 - Perú.docx
 
IMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁ
IMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁIMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁ
IMÁGENES SUBLIMINALES EN LAS PUBLICACIONES DE LOS TESTIGOS DE JEHOVÁ
 
Descripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdf
Descripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdfDescripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdf
Descripción Und Curso Inf.Médica - Diseño ExpAprendizaje2.pdf
 
Descripción del Proceso de corte y soldadura
Descripción del Proceso de corte y soldaduraDescripción del Proceso de corte y soldadura
Descripción del Proceso de corte y soldadura
 
Revista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdf
Revista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdfRevista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdf
Revista Apuntes de Historia. Abril 2024.pdf
 
5º SOY LECTOR PART1- MD EDUCATIVO.pdfde
5º SOY LECTOR PART1- MD  EDUCATIVO.pdfde5º SOY LECTOR PART1- MD  EDUCATIVO.pdfde
5º SOY LECTOR PART1- MD EDUCATIVO.pdfde
 
BOCA Y NARIZ (2).pdf....................
BOCA Y NARIZ (2).pdf....................BOCA Y NARIZ (2).pdf....................
BOCA Y NARIZ (2).pdf....................
 
Diplomatura Ultrasonido Reproducción Asistidada
Diplomatura Ultrasonido Reproducción AsistidadaDiplomatura Ultrasonido Reproducción Asistidada
Diplomatura Ultrasonido Reproducción Asistidada
 

Reactividad quimica y organicas

  • 1. Tema 2. Reactividad Química. TEMA 2 REACTIVIDAD QUÍMICA Y REACCIONES ORGÁNICAS 1. Introducción. 2. Tipos de reacciones orgánicas. 3. Reacciones características de los grupos funcionales. 4. Características de las reacciones orgánicas. 5. Mecanismos de reacción. 6. Diagramas de energía de reacción. 7. Intermedios de reacción. 8. Nucleófilos y electrófilos. 1
  • 2. Tema 2. Reactividad Química. 2 1. Introducción. Cada transformación química implica un cambio en la conectividad de los átomos. Se rompen algunos enlaces y se forman otros nuevos. La química orgánica se interesa no sólo por los reactivos y los productos de una reacción, sino también por los detalles, especialmente el orden de los procesos de rotura y formación de enlaces. También se interesa por el estudio de las velocidades de reacción y se investigan cómo la velocidad y los productos varían en función de las condiciones experimentales. También explora los cambios estereoquímicos que ocurren durante la reacción. A partir de observaciones como éstas, se postulan los detalles del proceso o camino que los reactivos siguen durante su transformación en productos. Este camino de reacción se llama mecanismo de la reacción. 2. Tipos de reacciones orgánicas. Una reacción química se puede definir como un proceso de interacción entre especies químicas y en el que, como consecuencia de la ruptura y formación de enlaces, se origina una nueva entidad química. A continuación, se indican diferentes métodos de clasificación de las reacciones más usuales en Química Orgánica. a) Clasificación por el tipo de transformación. Las reacciones orgánicas se pueden agrupar y clasificar atendiendo al tipo de transformación que tiene lugar en el compuesto orgánico como: a) Reacciones de adición. b) Reacciones de sustitución. c) Reacciones de eliminación. d) Reacciones de transposición. 2.1. Reacciones de adición. Este tipo de reacciones consisten en la adición de dos especies químicas al enlace múltiple de una molécula insaturada, tal y como se indica de forma genérica en la siguiente ecuación química: C C + A B C A C B Este tipo de reacciones es muy común en los compuestos olefínicos y acetilénicos, como ocurre en la adición de bromo a un doble enlace, en la adición de HBr o en el proceso de hidrogenación:
  • 3. Tema 2. Reactividad Química. a) Adición de cloro a enlace doble 3 + Cl Cl Cl Cl b) Adición de HCl a enlace doble + H Cl H Cl c) Hidrogenación de enlace doble + H H H cat H 2.2. Reacciones de sustitución. En las reacciones de sustitución se engloban aquellas en las que un átomo o grupo atómico es sustituido o desplazado por otro. La ecuación general para un proceso de sustitución es: C A + B C B Ejemplos de este tipo de reacciones son las que experimentan los alcoholes con hidrácidos o las reacciones de sustitución nucleofílica de haluros de alquilo. A continuación, se indican dos ejemplos concretos de reacciones de sustitución. a) Reacción de sustitución de un alcohol por un hidrácido CH3CH2 OH + HBr CH3CH2 Br + H2O b) Reacción de sustitución nucleofílica CH3 Cl + NaCN CH3 CN + NaCl 2.3. Reacciones de eliminación. Este tipo de reacciones constituyen el proceso inverso de las reacciones de adición y consisten en la pérdida de átomos, ó grupo de átomos de una molécula, con formación de enlaces múltiples o anillos. La formulación general de las reacciones de eliminación es: C B C C C + A B A
  • 4. Tema 2. Reactividad Química. La reacción de deshidratación de un alcohol para formar un alqueno ó la reacción de deshidrobromación inducida por bases son ejemplos de reacciones de eliminación: a) Deshidratación ácida de un alcohol 4 OH H3PO4 reflujo + H2O b) Reacción de eliminación de un haluro de alquilo Br + NaOMe + NaBr + MeOH 2.4. Reacciones de transposición. Esta clase de reacciones consisten en un reordenamiento de los átomos de una molécula que origina otra con estructura distinta. Un ejemplo de este tipo de reacciones es el proceso de conversión del n-butano en isobutano en presencia de determinados catalizadores. CH3 CH2 CH2 CH3 cat. CH3 CH CH3 CH3 D b) Clasificación por la forma en la que se rompen los enlaces. Las reacciones orgánicas se pueden clasificar atendiendo a la forma en la que se rompen y se forman los enlaces químicos en dos grandes grupos: a) Reacciones de homólisis. b) Reacciones de heterólisis. 2.5. Reacciones de homólisis. Estas reacciones tienen lugar cuando el enlace covalente se rompe de manera equitativa; esto es cada uno de los fragmentos que surgen de la ruptura se lleva consigo a uno de los electrones que formaban parte del enlace original. Normalmente, este proceso da lugar a especies radicalarias, que son entidades químicas con un número impar de electrones. La formulación general de un proceso de homólisis es:
  • 5. Tema 2. Reactividad Química. C G C + G movimiento de 1 electrón movimiento de un par de electrones C G C + G C G C + G 5 2.6. Reacciones de heterólisis. Este tipo de reacciones se producen cuando la rotura del enlace es asimétrica, es decir, uno de los fragmentos del enlace se queda con los dos electrones del enlace covalente original. Normalmente, este proceso origina una especia cargada negativamente y otra cargada positivamente, tal y como se describe a continuación: c) Clasificación por la forma en la que se forman los enlaces. Las reacciones orgánicas también se pueden clasificar atendiendo al proceso de formación los enlaces como: a) Reacciones de coligación b) Reacciones de coordinación 2.7. Reacciones de coligación. Estas reacciones se producen cuando dos radicales libres se unen formando un enlace covalente. Este proceso es el inverso al de homólisis. 2.8. Reacciones de coordinación. Reciben este nombre las reacciones en las que se enlazan un anión (o una especie con un exceso de densidad electrónica) y un catión (o una especie con huecos electrónicos). Este proceso es el inverso al de heterólisis. d) Clasificación por la forma en la que se rompen y se forman los enlaces. Atendiendo a la forma en la que se rompen y forman los enlaces las reacciones se clasifican como: a) Reacciones no concertadas
  • 6. Tema 2. Reactividad Química. 1ª etapa C C + A B C C + B C C C C + C C A B 6 b) Reacciones concertadas 2.9. Reacciones no concertadas. Son aquellas en las que la rotura y formación de enlaces se produce en etapas separadas: En esta clase de reacciones se forman especies intermedias más o menos estables, como en el proceso general que se indica a continuación: A + B 2ª etapa C C A A B 2.10. Reacciones concertadas: Son aquellas en las que la rotura y formación de enlaces se produce simultáneamente, como se indica a continuación: A B 2.11. Reacciones de oxidación y reducción. C C A B La oxidación y reducción no representan un tipo nuevo de reacciones sino más bien cambios que pueden acompañar a las reacciones de adición, sustitución y eliminación. En química inorgánica se refieren a la pérdida o ganancia de electrones por un átomo o ión. En los compuestos orgánicos esta transferencia de electrones no suele ser completa y el proceso redox se produce como consecuencia de un cambio en los enlaces covalentes entre átomos de distinta electronegatividad. Para calcular el estado de oxidación en las moléculas orgánicas se admite que el carbono elemental se encuentra en un estado de oxidación de cero. La formación de un enlace entre el carbono y con un átomo más electronegativo es un proceso de oxidación y la formación de un enlace entre el carbono y un átomo menos electronegativo es un
  • 7. Tema 2. Reactividad Química. proceso de reducción, ya que en estos cambios se produce una disminución o un aumento de la densidad electrónica sobre el átomo de carbono. Vemos el ejemplo de la reacción de cloración del metano a alta temperatura. C + Cl2 C Cl + HCl Aparentemente no ha ocurrido ninguna reacción redox, pues todos los átomos siguen compartiendo el mismo número de electrones. Tanto en los reactantes como en los productos los átomos de hidrógeno comparten dos electrones. El átomo de carbono del CH4 comparte ocho electrones y en el clorometano (CH3Cl) el átomo de carbono también comparte ocho electrones. Los dos átomos de cloro siguen teniendo, tanto en el Cl2 como en el CH3Cl, tres pares electrónicos libres y un par electrónico compartido. Si se analiza la reacción con más profundidad se puede apreciar que el átomo de carbono ha experimentado una cesión parcial de densidad electrónica y los átomos de cloro una ganancia parcial de densidad electrónica: el átomo de carbono del CH4 se ha oxidado y los átomos de cloro se han reducido debido a la mayor electronegatividad del átomo de cloro respecto del carbono e hidrógeno. En conclusión, en la reacción de cloración del metano el cloro ha actuado de oxidante y el metano de reductor. Por lo tanto, para decidir si un compuesto orgánico se oxida o se reduce, lo primero que hay que hacer es buscar cambios en el número de enlaces con hidrógenos o con oxígeno (o bien otros elementos electronegativos) en los átomos de carbono que toman parte en la reacción. La pérdida de enlaces con átomos de hidrógeno y la ganancia de enlaces con átomos de oxígeno sobre un átomo de carbono es una oxidación, lo contrario es una reducción. Para tener una idea cuantitativa sobre el estado de oxidación de un carbono es necesario dar números de oxidación a sus sustituyentes. Un enlace carbono-carbono no aporta nada al estado de oxidación del átomo de carbono debido a que los electrones enlazantes están compartidos por igual por los dos átomos de carbono. Los átomos que son más electronegativos que el carbono atraen los electrones de enlace hacia ellos mismos quedando con números de oxidación negativos. A un halógeno o a un grupo hidroxilo se les asigna el número de oxidación –1, a un oxígeno unido al carbono mediante un enlace doble se le asigna un estado de oxidación –2. Cada átomo de hidrógeno se encuentra en un estado de oxidación +1. 7 OH 0 0 H3C C CH3 -2 O H3C C CH3 oxidación reducción H +1 0 0 nº oxid. C = 0 nº oxid. C = +2
  • 8. Tema 2. Reactividad Química. 3. Reacciones características de los grupos funcionales. Función Fórmula Reacciones características Alcanos C–C, C–H Sustitución (de H, comúnmente por Cl o Br) Combustión (conversión a CO2 y H2O) Alquenos C=C–C–H Adición Sustitución (de H) Alquinos &ŁC–H Adición Sustitución (de H) Haluros de alquilo H–C–C–X Sustitución (de X) Eliminación (de HX) 8 Alcoholes H–C–C–O–H Sustitución (de H); Sustitución (de OH) Eliminación (of HOH); Oxidación (eliminación de 2H) Éteres Į)C–O–R Sustitución (de OR); Sustitución (de Į–H) Aminas C–NRH Sustitución (de H); Adición (a N); Oxidación (de N) Benceno C6H6 Sustitución (de H) Aldehídos Į)C-CH=O Adición Sustitución (de H or Į-H) Cetonas Į)-C-CR=O Adición Sustitución (de Į-H) Ácidos carboxílicos (Į)C-CO2H Sustitución (de H); Sustitución (de OH) Sustitución (de Į-H); Adición (a C=O) Derivados Carboxílicos Į)C-CZ=O (Z= OR, Cl NHR, etc) Sustitución (de Z); Sustitución (de Į-H) Adición (a C=O) 4. Características de las reacciones orgánicas. 4.1. Selectividad de los productos. Regioselectividad: Una reacción es regioselectiva cuando entre varios productos posibles sólo se obtiene uno de ellos. Estereoselectividad: Una reacción es estereoselectiva cuando entre varios estereoisómeros se obtiene preferentemente uno de ellos.
  • 9. Tema 2. Reactividad Química. Estereoespecificidad: Una reacción es estereoespecífica cuando transcurre de diferente 9 manera en función del estereoisómero utilizado. 5. Mecanismos de reacción. El mecanismo de reacción es una descripción detallada, paso a paso, de la forma en la que los reactivos se transforman en los productos. La descripción debe incluir: · El movimiento de los electrones que producen la ruptura y formación de enlaces. · Las relaciones espaciales de los átomos durante dichas transformaciones. En el caso ideal, un mecanismo debería responder a los cambios estructurales y a los energéticos que ocurren en cada paso de la reacción. Nunca hay que esperar que un mecanismo quede completamente demostrado, pues es muchas reacciones no es posible conseguir datos experimentales para cada detalle del proceso. A menudo es posible que haya más de un camino distinto para una reacción. Los químicos orgánicos están muy acostumbrados a proponer mecanismos para explicar un proceso químico nuevo, la formación de una especie química inesperada, etc. De entre los posibles mecanismos para una nueva reacción química hay que elegir el que sea consistente con los datos experimentales disponibles. 6. Diagramas de energía de reacción. En el esquema que se da a continuación se representa el perfil de energía para una reacción exotérmica de un solo paso.
  • 10. Tema 2. Reactividad Química. El eje vertical del diagrama representa la energía potencial total de todas las especies o sustancias implicadas en la reacción. El eje horizontal se conoce como coordenada de reacción y simboliza el progreso de la reacción, que va desde los reactivos, en la izquierda, hacia los productos, en la derecha. El estado de transición es el punto máximo de energía de la gráfica. Un estado de transición es inestable y no se puede aislar. Los estados de transición tienen altas energías porque los enlaces deben comenzar a romperse antes de que comiencen a formarse otros y, por tanto, en un estado de transición los enlaces no están completamente rotos pero tampoco completamente formados. El estado de transición se representa con frecuencia con una doble cruz. La energía de activación (Ea) es la diferencia de energías entre los reactivos y el estado de transición. La energía de activación es la barrera que tienen que superar los reactivos para convertirse en los productos de la reacción. El valor de Ea siempre es positivo y su magnitud depende de la energía relativa del estado de transición. El cambio de entalpía (DH°) es el calor de reacción, es decir el calor desprendido o consumido en el curso de una reacción, es decir, la diferencia entre la energía de los reactivos y la de los productos. El cambio de entalpía es una medida de la fuerza de los enlaces en los productos y los reactivos. Las reacciones tienden a favorecer los productos con menor entalpía, que es lo mismo que decir que tienden a favorecer a los productos que contienen los enlaces más fuertes. Si se rompen los enlaces más débiles y se forman enlaces más fuertes se desprende calor, y la reacción es exotérmica (valor negativo de DH°). Si se rompen enlaces fuertes y se forman enlaces más débiles, entonces se consume energía en la reacción, y ésta es endotérmica (valor positivo de DH°). En el siguiente esquema se observa el diagrama de reacción de cloración del metano. Esta 10 reacción transcurre en dos etapas:
  • 11. Tema 2. Reactividad Química. En una reacción en varias etapas cada paso tiene su propia velocidad característica. Sin embargo, solo puede haber una velocidad general de la reacción, que esta controlada por el paso determinante de la velocidad. Normalmente, el paso que determina la velocidad general es el punto más alto en el perfil de energía, que corresponde al el estado de transición de mayor energía. En la cloración del metano el punto más alto en el perfil de energía es el estado de transición para la reacción del metano con el radical cloro. Este paso es el que determina la velocidad de la reacción. La reacción de cloración del metano transcurre en dos etapas. La primera etapa es endotérmica. En los procesos endotérmicos el estado de transición de la reacción se parece a los productos, tanto en energía como en estructura. En un proceso exotérmico, como en la segunda etapa de cloración del metano, el estado de transición de la reacción se parece más a los reactivos, tanto en energía como en estructura. Estas relaciones energéticas y estructurales entre los estados de transición y los reactivos o productos se conocen con el nombre de postulado de Hammond. Carbocatión C Carbanión C Radical libre C Carbeno C 11 7. Intermedios de reacción. Son especies intermedias que se forman a medida que la reacción avanza desde los reactivos hacia los productos. Son menos estables que los reactivos y que los productos y tienen una vida media muy corta en la mezcla de reacción. A pesar de ello existe una sólida evidencia experimental de la existencia de tales intermedios. Intermedios de reacción 7.1. Carbocationes. Un carbocatión tiene hibridación sp2 con una estructura plana y ángulos de enlace de 120°. A continuación se representa la estructura orbitálica del carbocatión metilo.
  • 12. Tema 2. Reactividad Química. Se ha observado experimentalmente que la estabilidad de los carbocationes aumenta con su grado de sustitución, tal y como se indica en la siguiente figura: A tenor del orden de estabilidad anterior hay que concluir que los grupos metilo, y en general cualquier cadena alifática, provocan un aumento de la estabilidad del carbocatión. La explicación a este efecto beneficioso sobre la estabilidad estriba en el efecto inductivo que ejercen los grupos metilo, y en general cualquier cadena alifática, sobre el centro carbocatiónico. El efecto inductivo: El efecto inductivo de los cadenas alifáticas es una donación de la densidad electrónica de los enlaces sigma al centro catiónico, lo que provoca una estabilización del sistema al disminuir el déficit de densidad electrónica del carbono sp2. En el caso del carbocatión terciario hay tres grupos alquilo que ceden electrones y por tanto hacen que aumente el efecto +I. Estos electrones ayudan a deslocalizar la carga positiva que está en el átomo de carbono y por tanto disminuye la cantidad de carga positiva en el átomo de carbono y se estabiliza el carbocatión. Si el carbocatión es secundario la dispersión de la carga es menor porque solamente hay dos grupos alquilos y por último el carbocatión primario es el menos estable. El efecto conjugativo o resonante. Este efecto también puede estabilizar a los carbocationes. Por ejemplo, el carbocatión bencilo es aparentemente un carbocatión primario, sin embargo presenta más estabilidad. Esto se explica por la contribución de las estructuras resonantes a la deslocalización de la carga positiva tal y como se indica a continuación: 12 CH2 H2C CH CH2 H H C H H C C CH3 CH3 H3C C CH3 H H2C C H bencilo alilo terciario secundario primario Aumento de la estabilidad de los carbocationes
  • 13. Tema 2. Reactividad Química. CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 De igual modo, e l a ume n t o d e l a e s ta b i l i d a d d el carbocatión alilo se explica por el efecto estabilizante de deslocalización de la carga positiva entre dos estructuras resonantes equivalentes. H2C CH CH2 H2C CH CH2 Los carbocationes presentan una característica muy importante que es la transposición de los carbocationes. Esto significa que si nosotros tenemos un intermedio de naturaleza carbocatiónica y tiene la posibilidad de pasar a otro más estable lo hará mediante una transposición. La transposición consiste en la migración de un átomo de hidrógeno o resto alquilo con su par de electrones desde un carbono vecino al que tiene la carga hacia el carbono con carga positiva, de manera que ahora la carga está en el carbono de donde procedían los átomos que han emigrado. - 13 H H3C CH CH2 1,2 H-H3C CH CH3 H H3C CH CH2 CH3 1,2 H- H3C CH CH3 CH3 CH3 H3C CH CH2 CH3 1,2 CH3 H3C CH CH2 CH3 CH3 Transposiciones de grupos más voluminosos que el metilo son complicadas. Si en una reacción se advierte en los productos finales que ha habido una transposición se puede afirmar que el mecanismo de la reacción ocurre a través de carbocationes. Lo contrario no tiene por qué ser cierto. 7.2. Carbaniones. Un carbanión presenta también, al igual que los carbocationes un carbono trivalente (tres enlaces). Sin embargo, el carbanión es una especie cargada negativamente y, por tanto, porta una carga negativa y, alrededor del átomo de carbono, hay ocho electrones que corresponden a los tres enlaces y a un par solitario. Al contrario que los carbocationes, el carbanión no es deficitario en electrones sino que tiene abundancia de electrones. El átomo de carbono del carbanión presenta
  • 14. Tema 2. Reactividad Química. hibridación sp3 y es, por tanto, tetraédrico. Una de las posiciones tetraédricas está ocupada por el par solitario de electrones, Como se acaba de ver, los grupos alquilo, como el grupo metilo, ceden densidad electrónica por efecto inductivo. Estos sustituyentes, y otros electrón-dadores, aumentan la inestabilidad de los carbaniones al provocar una elevada concentración de densidad electrónica en el carbono aniónico. En consecuencia, el orden de estabilidad de los carbaniones es opuesto al de los carbocationes. CH2 H2C CH CH2 HC H H H H3C C CH3 CH3 H3C C CH3 HC H3C H bencilo alilo primario secundario terciario Aumento de la estabilidad de los carbaniones Por otro lado, también se observa que los carbaniones procedentes alquinos son más estables que los procedentes de alquenos y éstos a su vez que los procedentes de alcanos. Es decir, la estabilidad disminuye conforme disminuye el carácter s del orbital híbrido. R''''' 14 R C C R CH C R' R'' R'''' R C C R' R'' 50% carácter s 33% carácter s 25% carácter s Esta diferencia puede explicarse fácilmente en función de la naturaleza del orbital ocupado por el par aislado de electrones en los tres aniones. El anión metilo tiene una estructura piramidal con el par de electrones aislados en un orbital que es aproximadamente sp3. En el anión vinilo los pares de electrones aislados están en un orbital sp2. En el ion acetiluro el par aislado está en un orbital sp. En general, los electrones alojados en orbitales s se mantienen más cerca del núcleo que los alojados en los orbitales
  • 15. Tema 2. Reactividad Química. p. Este incremento de la atracción electrostática significa que los electrones s poseen menos energía y mayor estabilidad que los electrones p. En general, cuanto mayor es el grado de carácter s en un orbital híbrido que contiene un par de electrones, tanto menos básico es ese par de electrones. H3C C bencilo alilo terciario secundario primario Aumento de la estabilidad de los radicales 15 7.3. Estructura y estabilidad de los radicales Los radicales libres presentan hidridación sp2 en el átomo de carbono deficiente en electrones y son planos. A diferencia de los carbocationes el orbital p no está vacío sino que contiene al electrón desapareado. A continuación, se describe la estructura orbitálica del radical metilo (CH3·). Un radical, al igual que un carbocatión, es una especie deficiente en electrones porque le falta el octeto alrededor del átomo de carbono. Al igual que los carbocationes, los radicales también se estabilizan por el efecto inductivo electrón-dador que ejercen las cadenas alquílicas, de manera que se puede predecir que un radical terciario será más estable que uno secundario y éste más que uno primario. 7.4. Carbenos. CH2 H2C CH CH2 H H C H H C C CH3 CH3 CH3 H H2C C H Los carbenos son intermedios de reacción sin carga que contienen un átomo de carbono divalente. El carbeno más sencillo es el :CH2 y se denomina metileno. La estructura electrónica de un carbeno se explica admitiendo una hibridación sp2 en el carbono, de forma que la geometría del carbeno es trigonal. El orbital p está vacío y el par electrónico libre se encuentra en uno de los orbitales híbridos sp2.
  • 16. Tema 2. Reactividad Química. A esta estructura obitálica del carbeno se le denomina carbeno singlete. Existe un segundo tipo de carbeno denominado carbeno triplete. Su estructura orbitálica presenta un átomo de carbono con hibridación sp2, pero a diferencia del carbeno singlete, el carbeno triplete contiene dos electrones desapareados, uno en el orbital híbrido sp2 y otro en el orbital p: 16 8. Nucleófilos y electrófilos. Una clasificación importante de las reacciones orgánicas se basa en la naturaleza del reactivo atacante. Según la definición de Lewis, un ácido es aquella especie capaz de aceptar electrones y una base es un dador de un par de electrones. Los reactivos electrofílicos (o electrófilos) se definen como especies capaces de aceptar electrones y por consiguiente son acidos de Lewis. Los reactivos nucleofílicos o nucleófilos son reactivos dadores de electrones y por tanto bases de Lewis. Según esta definición ¿qué diferencia hay entre un ácido de Lewis y un electrófilo, o entre una base de Lewis y un nucleófilo? ¿a qué reactivos hay que aplicar el concepto de electrófilo o de nucleófilo? La diferencia electrófilo/ácido de Lewis o nucleófilo/base de Lewis se basa en conceptos cinéticos y termodinámicos. La basicidad y la acidez son conceptos termodinámicos y por tanto se refieren a la posición de
  • 17. Tema 2. Reactividad Química. equilibrio entre un dador de electrones y un ácido. Por ejemplo, cuando se afirma que una base es fuerte se entiende que, en la reacción con ácidos, el equilibrio está desplazado hacia la derecha. reacción de una base fuerte con un ácido A H + B A- + H B equilibrio desplazado a la derecha Al contrario que el concepto de acidez/basicidad, la electrofilia y la nucleofilia son conceptos cinéticos: un buen nucleófilo es una especie química que reacciona rápidamente con electrófilos. Por ejemplo, cuando el ión metóxido CH3O- y el ión mercapturo CH3S- reaccionan con el agua, se deja que las reacciones alcancen el equilibrio, se miden las concentraciones de las especies y se calculan las constantes de equilibrio se observa que la Kb de la reacción del metóxido es mayor que la Kb de la reacción del ión mercapturo. Por tanto se concluye que el metóxido CH3O- es una base más fuerte que el ión CH3S-. básico del ion metóxido y del ion mercapturo + H2O CH3OH + OH-Comportamiento equilibrio desplazado a la derecha Al contrario que la basicidad, la nucleofilia es un concepto cinético y se refiere a la velocidad con que determinadas especies reaccionan con los sustratos. Por ejemplo, la reacción del metóxido con el bromuro de metilo forma el dimetil éter y la reacción del mercapturo con el bromuro de metilo forma el dimetil tioéter. Cuando se mide la velocidad de estas dos reacciones se observa que el mercapturo reacciona mucho más rápidamente que el metóxido y se concluye que el ión mercapturo es un nucleófilo más fuerte que el ión hidróxido. Comportamiento nucleofílico del ion metóxido y del ion mercapturo 17 CH3O-CH3S- + H2O CH3SH + OH-equilibrio desplazado a la izquierda + CH3Br CH3OCH3 + Br- CH3O- rápida CH3S- + CH3Br CH3SCH3 + Br-lenta
  • 18. Tema 2. Reactividad Química. En la siguiente tablan se muestran algunos ejemplos de nucleófilos y electrófilos. Nucleófilos Electrófilos HO- H+ RO- X+ 1ŁC- NO2 18 + X- BF3 ROH AlCl3 R3N H2O