Estudio de las reacciones químicas

Mecanismo: descripción completa paso a paso de la reacción, describiendo que enlaces se rompen y cuales se forman y en que orden.
Termodinámica: es el estudio de los cambios de energía que se producen en una reacción.
Cinética: estudio de las velocidades de reacción y de que producto se forma con mayor rapidez.

Ejemplo: Cloración del metano
Hay tres importantes aspectos de esta reacción a tener en cuenta:
1) La cloración no se lleva a cabo a temperatura ambiente en ausencia de luz. La reacción recien empieza cuando la luz incide sobre la mezcla o al calentarla.
2)La longitud de onda más efectiva es la que corresponde al color azul, que es el absorbido por el cloro gaseoso.
3)La reacción iniciada por la luz tiene un alto rendimiento cuántico (se forman muchas moléculas de producto por cada fotón absorbido)

La cloración del metano es una reación de sustitución:


H3-C-H + Cl-Cl −luz/calor→ H3-C-Cl +HCl

Consiste en tres pasos fundamentales:
1) Iniciación: ruptura homolítica del Cl2 para formar un intermedio reactivo, el Clº. La ruptura de la molécula se produce por absorción de un fotón. Los radicales libres Cl resultantes son muy reactivos.

ClººCl −h.ν→ 2Clº

2) Propagación: cuando un radical cloro choca contra una molécula de metano, le quita un átomo de hidrógeno para formar cloruro de hidrógeno y forma también un radical libre metilo:

A) H3-C-H + Clº →H3-Cº + HCl

Luego el radical metilo debe formar el clorometano:

B) H3-Cº + Cl-Cl → H3-C-Cl + Clº

Y produce además otro radical libre cloro que sigue reaccionando.