Conceptos curiosos sobre los Mecanismos de Reacción.

Una ecuación química no expresa mucho acerca de cómo se llevó a cabo la reacción. En muchos casos, solo se presenta la suma de una serie de reacciones sencillas, que se conocen como etapas elementales (o reacciones elementales) porque representan el avance de la reacción a nivel molecular. La secuencia de pasos elementales que lleva a la formación de productos se llama mecanismo de reacción. Para mostrar lo que se quiere decir con el estudio del mecanismo de una reacción, considérese la reacción entre metano y cloro para formar cloruro de metilo:

CH4 + Cl2 --> CH3Cl + HCl

Se sabe que los productos no se forman directamente como resultado de la colisión de una molécula de CH4 con una molécula de Cl2 porque han sido detectados los radicales cloro y metilo durante el curso de la reacción. Se propone un mecanismo para explicar la cloración del metano.

El mecanismo de reacción de cloración del metano consta de tres etapas:
1.- Etapa de iniciación, que genera un intermedio reactivo.
2.- Etapa de propagación, en la que el intermedio reactivo reacciona con la molécula estable para formar otro intermediario reactivo, permitiendo que el proceso continúe hasta que los reactivos se agoten o se destruya el intermedio reactivo.
3.- Etapa de terminación, en la que se dan reacciones colaterales que destruyen los intermedios reactivos, y tienden a aminorar o parar la reacción.

Esta reacción es una sustitución; el cloro no se añade al metano, sino que el átomo de cloro es sustituido por un átomo de hidrógeno, dando como subproducto HCl.

Ahora también puede hacerse un resumen de las especies que pueden aparecer en un mecanismo de reacción:
1.- Reactivo: Es la sustancia que se consume. En este caso el metano y el cloro.
2.- Producto: Es la sustancia que se forma. En el ejemplo el cloruro de metilo y el HCl.
3.- Intermediario de reacción: Especie que se forma durante las primeras etapas y que se consume en igual cantidad en las etapas posteriores. En este caso los radicales cloro y metilo.
4.- Catalizador: Especie que se consume durante las primeras etapas y que luego se regenera en igual cantidad en etapas posteriores. En el ejemplo la energía luminosa necesaria para activar la reacción.