Magnus Ehingers undervisning

Videogenomgång (flippat klassrum)

Reaktioner med radikaler

Klorgas och metangas kan reagera med varandra:

• CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Reaktionen är långsam

Vi lyser på klorgasen!

• Cl₂ + hν → Cl· + Cl·

  "·" = en oparad elektron

Nå, vad gäller nu för elektroner...? De är väldigt reaktiva!

• Cl· + CH₄ → CH₃· + HCl
• CH₃· + Cl₂ → CH₃Cl + Cl·

Radikaler (fria radikaler) bildas

Kedjereaktion...

S_N2-reaktioner

Vi låter natriumhydroxid reagera med klormetan

Metanol bildas

Ordformel

• Natriumhydroxid + klormetan → metanol + natriumklorid

Kemisk formel

• CH₃Cl + Na⁺ + OH^– → CH₃OH + Na⁺ + Cl^–

Vad är det som händer, egentligen?

Bindningen mellan klor och kol är starkt polär: kloratomen är starkt elektronegativ

OH^–-jonen attackerar kolatomen

• Hydroxidjonen är nukleofil - "kärnälskande"
• Nukleofil attack

Kallas S_N2-reaktioner, eftersom

• S för substitution
• N för nukleofil (attack)
• 2 för att reaktionshastigheten är beroende av två molekylers koncentration (bimolekylär reaktion)

S_N1-reaktioner

Natriumhydroxid får reagera med teritär butylklorid (2-klor-2-metylpropan)

• (CH₃)₃CCl + OH^– → (CH₃)₃COH + Cl^–

Denna reaktion har en annan mekanism än S_N2-reaktionen.

Reaktionen sker i två steg.

1. Först bildas en karbokatjon
   • (CH₃)₃CCl → (CH₃)₃C⁺ + Cl⁻
   • Detta är en långsam reaktion!
   • Reaktionen har hög aktiveringsenergi
   • Karbokatjonen är en intermediär
2. Sedan reagerar karbokatjonen med hydroxidjonen
   • (CH₃)₃C⁺ + OH⁻ → (CH₃)₃COH
   • Detta är en snabb reaktion!
   • Låg aktiveringsenergi, jämfört med karbokatjonens energiinnehåll

Kallas S_N1-reaktion, därför att reaktionshastigheten endast beror på koncentrationen butylklorid.