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 I_{2} mais fácil de clivar homoliticamente que C l_{2} ou B r_{2}. 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 I_{2} + C_{2} H_{6}:
Iniciação:
\mathrm{I\!-\!I}\longrightarrow 2\,\mathrm{I\cdot}
Propagação (etapa crítica):
\mathrm{I\cdot} + \mathrm{C_{2}H_{6}}\longrightarrow \mathrm{HI} + \mathrm{C_{2}H_{5}\cdot}
Terminação (diversas possibilidades, mas irrelevante se não houver propagação).

Passo 3

Calculamos a entalpia aproximada do passo de propagação usando energias de ligação típicas:
B(\mathrm{C\!-\!H})\approx 411\;\mathrm{kJ/mol}, \quad B(\mathrm{H\!-\!I})\approx 299\;\mathrm{kJ/mol}.
Logo,
\Delta H_{\mathrm{prop}} = B(\mathrm{C\!-\!H}) - B(\mathrm{H\!-\!I}) \approx 411 - 299 = +112\;\mathrm{kJ/mol}.

Passo 4

Como \Delta H_{\mathrm{prop}}>0, esse passo é fortemente endotérmico. A constante de equilíbrio
K = e^{-\Delta G/(RT)}\approx e^{-\Delta H/(RT)}
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 I_{2} seja relativamente fácil, o radical I· não consegue abstrair hidrogênio de C_{2} H_{6} 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
\mathrm{I\cdot} + \mathrm{C_{2}H_{6}}\to \mathrm{HI} + \mathrm{C_{2}H_{5}\cdot}
é muito endotérmico \Delta H\approx+112\;\mathrm{kJ/mol}, gerando uma constante de equilíbrio praticamente nula e interrompendo a cadeia radicalar.

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