[scheikunde] reactiviteitsvolgorde

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 120

[scheikunde] reactiviteitsvolgorde

Hallo,

Zou iemand mij kunnen vertellen waarom een tertiair koolstofatoom reactiever is dan een secundair koolstofatoom?

Ik zou ook graag weten waarom de reactiviteit voor Cl2 groter is dan voor Br2?

Berichten: 857

Re: [scheikunde] reactiviteitsvolgorde

Wat bedoel je precies met het reactiever zijn van het tertiaire koolstofatoom?

Bedoel je niet een tertiare carbokathion?

Een tertiare carbokathion is niet reactiever dan een secundair carbocathion, het is juist minder reactief omdat het een stabieler kathion is.

De CH3-groepen rondom het tertiare C-atoom zijn elektronen stuwend en smeren de positieve lading meer uit over het molecuul dan dat bij een secundair carbokathion gebeurt.

Een secundair carbokathion draagt dus een meer gecentreerde lading wat betekend dat de stabiliteit minder is...DUS is deze reactiever.

Berichten: 120

Re: [scheikunde] reactiviteitsvolgorde

Het gaat over de halogenering van alkanen. Waarom zal een Chlooratoom eerder aanvallen op een tertiair C-atoom dan op een secundair?

Berichten: 857

Re: [scheikunde] reactiviteitsvolgorde

Het gaat over de halogenering van alkanen. Waarom zal een Chlooratoom eerder aanvallen op een tertiair C-atoom dan op een secundair?
Cl2 vormt veel makkelijker radicalen dan Br2.

Als je naar het mechanisme kijkt van de halogenering zie je dat er eerst een radicaal gevormt moet worden.

Dit radicaal (het halogeen dus) is zeer reactief en is in staat een H-atoom van je alkaan af te plukken. Er ontstaat nu een organisch radicaal.

Het radicaal in de tertiare vorm heeft meer resonantie mogelijkheden dan dat een secundaire molecuul dit heeft. Het verschijnsel wat hierbij van toepassing is heet hyperconjungatie.

Dit is resonantie verschijnsel waarbij het lege sigma orbitaal van het C-atoom (wat slechts 1 elektron bevat, want het is een radicaal) overlapt met het orbitaal van het H-atoom.

Een tertiair radicaal is dus veel stabieler omdat er meer "hyperconjungerende" (lees resonantie) structuren zijn. De vorming van zo een radicaal is dus veel makkelijker (kost minder energie) dus zal deze weg gekozen worden.

plaatje Hyperconjungatie

is er iemand die de resonerende structuren, die bij de hyperconjungatie optreden, kan vinden op google ofzo?..deze verduidelijken het gebeuren.

Extra:

Vergis je niet in de begrippen stabiliteit en reactiviteit!!

Des te stabieler het carbokathion, carbo-anion, radicaal des te eerder het gevormt wordt (het kost minder energie om te vormen). Dit gebeurt altijd in de volgorde tertiair > secundair > primair

Des te stabieler het carbokathion, carbo-anion, radicaal des te MINDER reactief is het. Een primair radicaal (of wat dan ook) is vele malen reactiever dan een tertiair radicaal omdat het energetisch minder gunstig is!

Berichten: 2.035

Re: [scheikunde] reactiviteitsvolgorde

Helemaal mee eens, met als toevoeging dat de hyperconjugatie plaatsvindt tussen een σ-binding van de ene koolstof, en de met 1 electron gevulde P-orbitaal van een koolstof radicaal (dat verder SP2 gehybridiseerd is), of met een lege p-orbitaal van een carbokation!

Omdat de CH3-groep vrij draaibaar is, zal deze stabilisatie per CH3groep 3 keer optreden! Een tertiair radicaal of tertiar carbokation ondervindt deze stabiliserende interactie dus 3 x 3 = 9 keer, terwijl een secundair radicaal of carbokation deze maar 3 x 2 = 6 keer ondervindt!

Wat er energetisch (per interactie) gebeurt zie je hier:

Afbeelding

Links zie je wat er gebeurt bij een koolstof radicaal, rechts bij een carbokation. In beide gevallen is de energie van systeem lager na de interactie.

Plaatje bewerkt van deze link.

Reageer