Pytania maturalne: Reakcje substytucji i addycji

Reakcja substytucji

Rodzaj reakcji chemicznej, w której atom lub grupa atomów w cząsteczce jest zastępowany innym atomem lub grupą.

Typy reakcji substytucji

Reakcje substytucji są podzielone na reakcje substytucji nukleofilowej i elektrofobowej.

Przykład reakcji substytucji

Reakcja chlorowcowania metanu: $\displaystyle CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl$.

Nukleofil

Cząsteczka lub jon, który dostarcza parę elektronów w reakcji chemicznej.

Rola grupy wychodzącej

Grupa, która odłącza się od substratu w trakcie reakcji substytucji, na przykład $\displaystyle Cl^-$ w chlorowcowaniu.

Prawda czy fałsz: Reakcje substytucji są zazwyczaj wolniejsze od reakcji addycji.

Prawda, ponieważ reakcje substytucji wymagają bardziej skomplikowanych mechanizmów.

Substytucja aromatyczna

Typ reakcji, w której atom w pierścieniu aromatycznym jest zastępowany innym atomem lub grupą, np. $\displaystyle C_6H_5Cl + NaOH \rightarrow C_6H_5OH + NaCl$.

Reakcja addycji

Reakcja chemiczna, w wyniku której dwa lub więcej reagentów łączą się, tworząc jeden produkt.

Przykład reakcji addycji

Hidrogenacja alkenów: $\displaystyle C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6$.

Zastosowanie reakcji addycji

Służy w syntezach organicznych, np. w produkcji alkoholi, kwasów karboksylowych.

Różnica między substytucją a addycją

Substytucja polega na zastępowaniu atomu, natomiast addycja polega na łączeniu reagentów.

Czynniki wpływające na reakcje addycji

Temperatura, ciśnienie oraz obecność katalizatorów, na przykład niklu w reakcjach hydrogenacji.

Prawda czy fałsz: Reakcje addycji są zawsze nieodwracalne.

Fałsz, wiele reakcji addycji jest odwracalnych, szczególnie w warunkach równowagi.

Hydroformylacja

Reakcja, w której alkeny reagują z tlenkiem węgla i wodorem, tworząc aldehydy, np. $\displaystyle C_2H_4 + CO + H_2 \rightarrow C_3H_6O$.