¿Hay alguna razón para enfriar una mezcla de reacción durante el período de tiempo en que se agregan reactivos además del hecho de que una reacción puede ser vigorosa?

Al variar la temperatura, puede guiar alguna reacción para proceder bajo control cinético o termodinámico. En algunos compuestos, esto produciría dos productos diferentes cuando se trata de regioquímica. Por ejemplo, la formación de enolatos de cetonas:

Los mismos reactivos, el mismo disolvente, temperatura diferente. La explicación radica en el hecho de que el volumen efectivo de un grupo metilo es bastante grande y su impedimento estérico es significativo. Es más difícil abstraer un protón unido al mismo carbono.

En la teoría de colisión de la cinética química, el coeficiente frente al exponencial en la ecuación de Arrhenius depende de la frecuencia de colisiones, z, y de la probabilidad, P, de que las moléculas tengan la orientación espacial correcta entre sí, de modo que conduciría a la formación y ruptura de enlaces químicos.

[matemáticas] k = A exp \ Big (\ frac {-E_a} {kT} \ Big) [/ math]
[matemáticas] A = zP [/ matemáticas]

Entonces, cuando la temperatura es más baja, la frecuencia de las colisiones es más baja. Se vuelve más importante si una colisión sería exitosa o no.

A temperaturas más altas también hay otro factor a tener en cuenta. La formación de un doble enlace al carbono con el grupo metilo produce una estructura más estable (recuerde, los alquenos más sustituidos son más estables). Es por eso que cuando la temperatura es lo suficientemente alta, se obtiene el producto más estable, a pesar de que su formación es algo más dura.

Una posible razón que viene a la mente podría ser evitar que ocurran reacciones secundarias antes de que la mezcla se homogeneice. Las concentraciones locales posiblemente pueden tener una estequiometría muy diferente, lo que lleva a reacciones indeseables. Dejar que todo se mezcle correctamente antes de permitir que una reacción continúe parece razonable.

Más allá de eso, no estoy muy seguro. He estado fuera de la química experimental por un tiempo ahora 🙂

Como Diptarka y Suzanka ya lo han señalado, puede aprovechar la cantidad de reacciones secundarias que tienen lugar y forzar la reacción a ir en la dirección que desee.

Yo, sin embargo, solo pensé en otra razón para hacerlo. Puede ayudar a aumentar el rendimiento si el producto es escasamente soluble a bajas temperaturas con una solubilidad que aumenta rápidamente con la temperatura. Si enfriamos la mezcla de reacción que conduce a la precipitación del producto, podemos impulsar la reacción hacia adelante. Supongo, por supuesto, que el aumento en el rendimiento compensaría la reducción en la velocidad de la reacción a temperaturas más bajas.

Déjame saber tu opinión sobre esta idea.