Hoofdstuk 10 Reactiemechanismen
§10.1 Overzicht van reactiemechanismen
Valentie-elektronen
Bij een chemische reactie worden er bindingen tussen atomen verbroken en andere gevormd.
Elektronen uit de valentieschil veranderen hierbij meestal van plaats. Er verandert niets aan de kern
en de elektronen in de binnenste schillen.
Reactiemechanisme
Een r eactiemechanisme beschrijft wat er gebeurt tijdens iedere stap van een chemische reactie:
welke atomen in welke volgorde worden verbroken en gevormd, hoe de moleculen van
tussenproducten eruitzien en hoe snel iedere tussenstap verloopt.
Een atoombinding bestaat uit een elektronenpaar, die s ymmetrisch of a symmetrisch kan worden
verbroken.
Symmetrisch verbreken
Symmetrisch verbreken: beide atomen in een atoombinding nemen bij verbreken één elektron mee.
Er ontstaan ongeladen a tomen met één ongepaard elektron. Deze atomen noem je dan een radicaal
of vrij r adicaal. De radicalen kunnen in r adicaalreacties weer met elkaar reageren waarbij de
ongepaarde elektronen weer een atoombinding vormen.
Asymmetrisch verbreken
Asymmetrisch verbeken: een bindend elektronenpaar in een atoombinding gaat bij verbreken in
gepaarde toestand naar een van de twee atomen. Er ontstaan p
ositief en negatief geladen atomen.
Deze reacties heten polaire reacties.
Polaire reacties komen vaker voor dat radicaalreacties, omdat elektronen bij voorkeur gepaard zijn.
Let op!
, Symmetrisch: halve pijlpunt
Asymmetrisch: hele pijlpunt
Radicaalreacties
Een voorbeeld van een veelgebruikte radicaal reactie is de substitutie van chloor en methaan. Onder
invloed van licht kan chloor radicalen vormen (initiatie):
Het chloorradicaal reageert in stap 2 (propagatie) met een methaanmolecuul, waarbij een
methylradicaal en waterstofchloride ontstaan. Dit radicaal kan verder reageren met een
chloormolecuul waarbij chloormethaan en een nieuw chloorradicaal ontstaan. Dit chloorradicaal kan
vervolgens weer reageren met een nieuw methaanmolecuul waardoor er een k ettingreactie ontstaat.
Deze twee stappen bij elkaar opgeteld worden samen:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
De kettingreactie kan eindigen als een van de reactanten op is of als radicalen met elkaar reageren
(terminatie). Er zijn twee soorten radicalen en dus drie mogelijkheden:
Polaire bindingen
§10.1 Overzicht van reactiemechanismen
Valentie-elektronen
Bij een chemische reactie worden er bindingen tussen atomen verbroken en andere gevormd.
Elektronen uit de valentieschil veranderen hierbij meestal van plaats. Er verandert niets aan de kern
en de elektronen in de binnenste schillen.
Reactiemechanisme
Een r eactiemechanisme beschrijft wat er gebeurt tijdens iedere stap van een chemische reactie:
welke atomen in welke volgorde worden verbroken en gevormd, hoe de moleculen van
tussenproducten eruitzien en hoe snel iedere tussenstap verloopt.
Een atoombinding bestaat uit een elektronenpaar, die s ymmetrisch of a symmetrisch kan worden
verbroken.
Symmetrisch verbreken
Symmetrisch verbreken: beide atomen in een atoombinding nemen bij verbreken één elektron mee.
Er ontstaan ongeladen a tomen met één ongepaard elektron. Deze atomen noem je dan een radicaal
of vrij r adicaal. De radicalen kunnen in r adicaalreacties weer met elkaar reageren waarbij de
ongepaarde elektronen weer een atoombinding vormen.
Asymmetrisch verbreken
Asymmetrisch verbeken: een bindend elektronenpaar in een atoombinding gaat bij verbreken in
gepaarde toestand naar een van de twee atomen. Er ontstaan p
ositief en negatief geladen atomen.
Deze reacties heten polaire reacties.
Polaire reacties komen vaker voor dat radicaalreacties, omdat elektronen bij voorkeur gepaard zijn.
Let op!
, Symmetrisch: halve pijlpunt
Asymmetrisch: hele pijlpunt
Radicaalreacties
Een voorbeeld van een veelgebruikte radicaal reactie is de substitutie van chloor en methaan. Onder
invloed van licht kan chloor radicalen vormen (initiatie):
Het chloorradicaal reageert in stap 2 (propagatie) met een methaanmolecuul, waarbij een
methylradicaal en waterstofchloride ontstaan. Dit radicaal kan verder reageren met een
chloormolecuul waarbij chloormethaan en een nieuw chloorradicaal ontstaan. Dit chloorradicaal kan
vervolgens weer reageren met een nieuw methaanmolecuul waardoor er een k ettingreactie ontstaat.
Deze twee stappen bij elkaar opgeteld worden samen:
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
De kettingreactie kan eindigen als een van de reactanten op is of als radicalen met elkaar reageren
(terminatie). Er zijn twee soorten radicalen en dus drie mogelijkheden:
Polaire bindingen
