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Titolo: stabilita xilene

Buongiorno a tutti,
Ad un esame di chimica industriale a cui ho assistito, alla domanda del prof
su quale fosse la fonte principale di aromatici lo studente risponde che �
il reforming. Il prof incalza e chiede quali sono i composti principali
della frazione C8 e la composizione d'equlibrio, lo studente risponde o-m-p
xilene ed etilbenzene. Fin qui tutto chiaro finch� il prof chiede come mai
lo xilene che si forma in quantit� maggiore � il meta. Lo studente risponde
perch� � quello stabile piu termodinamicamente. Al prof non basta, ma la
spiegazione non l'ha data. Siccome l'esame dovr� farlo anche io, sono andato
in cerca di una spiegazione su vari libri di organica (Coxon, Brown e
Morrison) ma la spiegazione non l'ho trovatao. Io ho ipotizzato, che il meta
sia pi� stabile degli altri perch� sull'anello aromatico ha un "carbonio
meno attivato" rispetto agli altri, cio� partendo dal fatto che il metile �
un gruppo attivante, ho considerato che sulla forma orto e para, si possono
operare altre sostituzioni elettrofile su tutti gli altri atomi di carbonio
dell'anello, mente sulla forma meta, un carbonio risulta poco attivo. Non so
se sono stato chiaro, e se lo fossi stato secondo voi pu� essere una
spiegazione plausibile?
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 spiegazione plausibile?
uhm, non mi sembra. Ti spiego il mio punto di vista.
Innanzitutto, se non definiamo PERFETTAMENTE l'ambito, non 
possiamo nemmeno dire che reattività e stabilità siano 
antitetici.
Normalmente per reattività intendiamo l'attitudine a subire 
rapidamente specifiche reazioni essenzialmente conservative 
della struttura. Da questo punto di vista una molecola con 
un singolo, ristretto punto molto debole e molto reattivo, 
reagisce appunto rapidamente, pur non essendo 
termodinamicamente instabile.
Quando parliamo di stabilità termodinamica nel confronto di 
isomeri, tendenzialmente prendiamo a riferimento calori di 
combustione, che polverizzano la molecola completamente, e 
molgo meglio si prestano ad una valutazione completa 
(mediata se vuoi), dato che le energie di ciascuno step 
elementare sono additive.
L'isomero META ha un carbonio (il 5) pochissimo attivato, e 
gli altri tre fortemente reattivi (il 2 un po' meno di 4 e 6).
Di converso il PARA li ha tutti equivalenti e moderatamente 
raettivi.
Ora nella misura di reattività chimica, considero magari una 
nitrazione in cui entra un solo gruppo e conserva la 
struttura. E' evidente che avere anche una singola posizione 
molto ricca rende il composto molto reattivo, ma a livello 
complessivo non consente di fare asserzioni sull'energia 
totale della molecola. A tal fine bisogna sminuzzarla 
completamente sino ad arrivare ALMENO a frammenti identici 
per entrambi gli isomeri (a volte si chiamano reazioni 
isodesmiche, se non ricordo male, e potrei). LA combustione 
è perfetta perchè porta tutto a H2O e CO2, identici nei vari 
isomeri.
Spero di essere riuscito a spiegarmi
ciao
Soviet


non mi risulta che gli altri due abbiano differenze sostanziali.
Potrebbe entrarci molto anche una questione statistica... una volta 
"fissato" il primo sostituente, se le posizioni fossero tutte favorite allo 
stesso modo, si formerebbero 2 orto, 2 meta (chiaramente identici ma 
"probabilisticamente" diversi) per ogni para.
Posto che l'orto � nettamente meno favorito, fra meta e para si former� pi� 
meta.
Piero


Questa parte mi � meno chiara, se sei disponibile saresti cosi gentile da
riformularla?
Ciao grazie


 riformularla?
beh non voglio andare a muzzo. Cosa ci hai capito / cosa non 
è chiaro ?
ciao
Soviet
P.S.
Anche l'osservazione di Pietro mi pare corretta, anche se il 
vantaggio statistico si può invocare in maniera pertinente 
in due casi : o la reazione è effettivamente in controllo 
CINETICO, o la reazione è REVERSIBILE e rapida (tipo la 
dissociazione acido base per intenderci).
Non ne so a succifienza (non conosco il grafico di energia 
complessivo per dire cosa sia veloce e cosa lento, se c'è un 
preequilibrio nel primo stadio o se si opera in controllo 
cinetico, e sopratttto non so dire se lo stadio finale sai 
reversibile nelle condizioni di lavoro.
Se, ad es, nelle condizioni operative lo tadio finale fosse 
(ipotesi !) sostanzialmente irreversibile, questo 
significherebbe solo che la stabilità termodinamica dei 
prodotti sarebbe irrilevante del tutto, ma non basterebbe a 
dire se la formazione dell'intermedio sarebbe pure essi 
sotto controllo cinetico (conta la statistica) o un 
preequilibrio (e qui non saprei se conta o meno).
Cmq mi fa piacere di aver capito, grazie a un'osservazione 
altrui, che una cosa che credevo di sapere abbastanza in 
realtà mantiene ancora aspetti un po' oscuri ! Sorprese eh 
he he he
ciao
Soviet:Mario



Mi sono stampato la risposta l'ho riletta un paio di volte e ho capito
quello che hai scritto.
comunque aldil� (o al di l� ?) delle supposizioni e dei possibili
ragionamenti, in mancanza di una vera e propria conoscenza mi pare un p�
difficile come domanda, insomma la spiegazione non mi pare cosi banale come
poteva sembrare....
Ringrazio te e Piero per le risposte..saluti
