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Stadi delle reazioni radicaliche

Una reazione per via radicalica prevede tre stadi:

  • Iniziazione
  • Propagazione
  • Terminazione

Iniziazione

Dei tre stadi il primo è iniziazione. Durante l’iniziazione avviene una scissione omolitica di un legame con  formazione di due radicali. Questo stadio è abbastanza lento e la reazione è reversibile ma basta che si formino pochi radicali affinché possa aver luogo la propagazione.

Per rompere il legame tra due atomi e ottenere due radicali c’è bisogno di energia che può essere somministrata al sistema sotto forma di luce o di calore.

Ad esempio la molecola di Cl2 dà luogo in presenza di luce o di calore alla formazione di due radicali Cl:
Cl2 → 2 Cl·

Propagazione

Durante la propagazione non si verifica una diminuzione di radicali liberi.

Nello stadio della propagazione, infatti, il radicale, altamente reattivo, attacca la sostanza: ad esempio nel caso dell’etano si rompe un legame C-H e si forma un legame H-Cl:
CH3CH3 + Cl· → CH3CH + HCl

A questo punto della reazione sono presenti due radicali ovvero CH3CH2· e Cl·
Il radicale CH3CH2· può attaccare una molecola di cloro per dare un radicale Cl·:
CH3CH2· + Cl2 → CH3CH2Cl + Cl·

Il radicale Cl· può quindi partecipare all’attacco di una molecola di etano e quindi la propagazione continua.

Terminazione

Durante la fase di terminazione si assiste a una diminuzione dei radicali presenti e possono avvenire le seguenti reazioni:
2 Cl· ⇄ Cl2
CH3CH2· + CH3CH2· → CH3CH2CH2CH3
CH3CH2· + Cl· → CH3CH2Cl

Nelle reazioni radicaliche l’alcano di partenza può essere trasformato in un alogenuro alchilico contenente più atomi di alogeno.

Ad esempio il cloroetano può reagire con Cl· per dare · CH2CH2Cl
Quest’ultimo radicale può reagire con Cl2 per dare 1,2-dicloroetano ClCH2CH2Cl

Se il cloro è presente in eccesso tutti gli atomi di idrogeno possono essere sostituiti, durante la reazione con altrettanti atomi di cloro.