Reacción secundaria

Una reacción secundaria es una reacción química que ocurre al mismo tiempo que la reacción principal, pero en menor medida. Conduce a la formación de un subproducto , de modo que el rendimiento del producto principal se reduce: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle {\ce {{A}+B->[{k_{1}}]P1}}}$

${\displaystyle {\ce {{A}+C->[{k_{2}}]P2}}}$

P ₁ es el producto principal si k ₁ > k ₂ . El subproducto P ₂ generalmente no es deseable y debe separarse del producto principal real (normalmente en un proceso costoso ).

B y C de las ecuaciones anteriores generalmente representan compuestos diferentes . Sin embargo, también podrían ser simplemente posiciones diferentes en la misma molécula .

Una reacción secundaria también se denomina reacción competitiva ^{[ 2 ] [ 3 ]} cuando diferentes compuestos (B, C) compiten por otro reactivo (A). Si la reacción secundaria ocurre con una frecuencia similar a la de la reacción principal, se denomina reacción paralela ^{[ 4 ]} , especialmente en cinética.

También puede haber relaciones más complicadas; por ejemplo, el compuesto A podría reaccionar de forma reversible pero rápida con la sustancia B (con velocidad k ₁ ), o de forma irreversible pero lenta (k ₁ > k ₋₁ >> k ₂ ) con la sustancia C:

${\displaystyle {\ce {B<=>A->[{k_{2}}]C}}}$

Suponiendo que la reacción a la sustancia C es irreversible, ya que es termodinámicamente muy estable, B es el producto cinético y C es el producto termodinámico de la reacción. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} Si la reacción se lleva a cabo a bajas temperaturas y se detiene después de un corto tiempo, se llama control cinético ; el producto cinético, B, es la sustancia primaria formada. Cuando la reacción se lleva a cabo a altas temperaturas y durante un tiempo prolongado (en cuyo caso está disponible la energía de activación necesaria para la reacción a C, que se forma progresivamente con el tiempo), se llama control termodinámico; el producto termodinámico, C, es la sustancia primaria formada.

Las reacciones secundarias también se describen en la cinética de reacciones , una rama de la química física . Se entiende por reacciones secundarias las reacciones complejas , ya que la reacción global (reacción principal + reacción secundaria) se compone de varias (al menos dos) reacciones elementales . ^{[ 9 ]} Otras reacciones complejas son las reacciones competitivas, las reacciones paralelas, las reacciones consecutivas, las reacciones en cadena , las reacciones reversibles, etc. ^{[ 10 ] : 280–291}

Si una reacción ocurre mucho más rápido que la otra (k ₁ > k ₂ ), se la denomina reacción principal (k _{1 ) y la reacción secundaria (k 2} ). Si ambas reacciones ocurren aproximadamente a la misma velocidad (k ₁ ≅ k ₂ ), se las denomina reacciones paralelas. ^{[ 4 ]}

Si las reacciones${\displaystyle {\ce {{A}+B->[{k_{1}}]P1}}}$y${\displaystyle {\ce {{A}+C->[{k_{2}}]P2}}}$son irreversibles (sin reacciones inversas), entonces la relación de P ₁ y P ₂ corresponde a la reactividad relativa de B y C en comparación con A:

${\displaystyle {\frac {\ce {[P1]}}{\ce {[P2]}}}={\frac {k_{1}[{\ce {B}}]}{k_{2}[{\ce {C}}]}}}$

• Ecuación de velocidad §  Reacciones paralelas o competitivas