Radicali Liberi: Comprendi le Reazioni, Stadi e Polimerizzazione Radicalica

Reazioni e Fasi della Polimerizzazione Radicale

I radicali liberi, noti per avere elettroni spaiati negli orbitali e per la loro reattività nell’interazione con altre specie, svolgono un ruolo cruciali in diverse reazioni. A livello termodinamico, queste reazioni sono favorite poiché i prodotti risultanti sono più stabili dei reagenti. Tuttavia, la velocità cinetica della reazione può variare in base alla stabilità dei radicali coinvolti. Un esempio di reazione tipica coinvolge la clorurazione del metano, che è altamente esotermica e avviene alla luce UV e temperatura ambiente.

Fasi della reazione

Durante la fase iniziale, avviene la scissione omolitica del legame cloro–cloro, generando due radicali Cl∙. Questi radicali, nell’ulteriore fase di propagazione, rimuovono un atomo di idrogeno dall’alogeno, creando un carbonio radicale CH₃∙. Successivamente, il carbonio radicale reagisce con un cloro radicale per formare CH₃Cl, facilitando la continuazione della reazione a catena. La fase di terminazione avviene con l’unione di due radicali e la formazione di molecole.

Reazioni degli Alcheni

Un’altra reazione comune coinvolge l’addizione di acidi binari ad un alchene. La regola di Markovnikov è evidente nella formazione del 2-bromobutano dall’1-butene in seguito alla reazione con l’HBr. Inoltre, la rottura omolitica del legame perossidico in un perossido alchilico produce due radicali RO∙, che reagiscono con HBr per formare un alcol ROH e un radicale Br∙. Questo radicale si lega all’1-butene, formando l’1-bromobutano.

Polimerizzazione Radicale

La polimerizzazione radicale segue un meccanismo a catena simile, in cui i doppi legami presenti nell’unità monomerica vengono convertiti in legami saturi. In generale, avviene in presenza di un iniziatore, noto anche come catalizzatore di polimerizzazione, che fornisce radicali. Questi radicali si addizionano alle molecole di monomero, creando una catena polimerica attraverso la successiva addizione di altre unità monomeriche. La crescita della catena viene interrotta quando il centro attivo si distrugge a causa delle condizioni specifiche della reazione.

In generale, i radicali liberi rappresentano una parte fondamentale in diverse reazioni chimiche e processi di polimerizzazione, svolgendo un ruolo cruciale nella formazione di nuovi composti e nella produzione di materiali polimerici.