O iodo (l2) não reage com o etano mesmo que l2 seja mais facilmente clivado homoliticamente que outros halogênios. Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta por que a iodação radicalar do etano não ocorre, mesmo sendo a molécula de
mais fácil de clivar homoliticamente que C
ou B
. O conteúdo envolve o mecanismo de halogenação radicalar de alcanos e a termodinâmica do passo de propagação, que se analisa pelas energias de ligação.
Passo 2
Escrevemos o mecanismo radicalar simplificado para
+
:
Iniciação:
Iniciação:
Propagação (etapa crítica):
Terminação (diversas possibilidades, mas irrelevante se não houver propagação).
Passo 3
Calculamos a entalpia aproximada do passo de propagação usando energias de ligação típicas:
Logo,
Passo 4
Como
, esse passo é fortemente endotérmico. A constante de equilíbrio
fica muito pequena, o que significa que há pouquíssima formação de radical etila e de HI. Sem propagação eficiente, a cadeia para e a reação não acontece.
Passo 5
Em resumo, embora a clivagem homolítica de
seja relativamente fácil, o radical I· não consegue abstrair hidrogênio de
de modo favorável em termos de energia. O passo de propagação é termodinamicamente desfavorável (endotérmico) e impede que a reação prossiga.
Resposta
A iodação não procede porque o passo de propagação
é muito endotérmico
, gerando uma constante de equilíbrio praticamente nula e interrompendo a cadeia radicalar.