Wat is het verschil tussen een radicaalmechanisme en een ionair mechanisme?

Een reactiemechanisme is een gedetailleerde beschrijving van alle afzonderlijke stappen die plaatsvinden tijdens een chemische reactie. Het laat zien welke atoombindingen worden verbroken en gevormd, in welke volgorde, en of er eventueel tussenproducten ontstaan. Er zijn twee hoofdtypen mechanismen: het radicaalmechanisme en het ionaire mechanisme.

Het verschil tussen een radicaalmechanisme en een ionair mechanisme kun je vaak zien aan de omstandigheden waaronder de reactie plaatsvindt en aan de aard van de reactieve deeltjes die tijdens de reactie ontstaan.

Bij een radicaalmechanisme:

• Reactieve deeltjes: Hierbij zijn radicalen betrokken. Dit zijn atomen of moleculen met één of meer ongepaarde elektronen, wat ze extreem reactief maakt.
• Initiatie: Radicaalreacties worden vaak gestart door UV-licht of hoge temperaturen. Dit zorgt ervoor dat een atoombinding homolytisch splitst, wat betekent dat elk atoom één elektron van de binding meeneemt en zo twee radicalen vormt.
• Fasen: Een radicaalmechanisme verloopt typisch in drie fasen:
  1. De initiatiefase: vorming van radicalen.
  2. De propagatiefase: de kettingreactie waarbij radicalen reageren en nieuwe radicalen vormen.
  3. De terminatiefase: twee radicalen reageren met elkaar en stoppen de kettingreactie.

Bij een ionair mechanisme:

• Reactieve deeltjes: Hierbij zijn ionen betrokken, dus geladen deeltjes. Dit kunnen positief geladen kationen of negatief geladen anionen zijn.
• Initiatie/reactie: Ionaire mechanismen treden in werking zodra er ionen bij betrokken zijn. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door de polarisatie van een molecuul door een ander deeltje. Hierbij vindt vaak een heterolytische splitsing plaats, waarbij één atoom beide elektronen van de binding meeneemt, wat leidt tot de vorming van een positief geladen ion (kation) en een negatief geladen ion (anion).

Hoe herken je welk mechanisme van toepassing is? Als je een reactie ziet die UV-licht nodig heeft of waarbij je aanwijzingen hebt voor de vorming van deeltjes met ongepaarde elektronen, dan is de kans groot dat het een radicaalmechanisme is. Als de reactie daarentegen plaatsvindt in aanwezigheid van geladen deeltjes of als er sprake is van polarisatie en de vorming van ionen, dan wijst dit meer op een ionair mechanisme.