Radicais Livres

O que são radicais livres?

O modelo atômico de Rutherford-Böhr é utilizado para explicar a existência de radicais livres. De acordo com esse modelo, no átomo existem sete orbitais atômicos, representado pelas letras K, L, M, N, O, P, Q. Esses orbitais possuem energias diferentes e comportam um número máximo de elétrons em cada orbital. À medida que o orbtial se afasta do núcleo, aumenta a energia dos elétrons localizados neste orbtital.

O átomo de acordo com o modelo de Rutherford - Böhr

Esse modelo possui três postulados principais:

Os elétrons (cargas negativas) se movem em órbitas circulares em torno do núcleo (cargas posistivas + cargas neutras). Essas órbitas possuem energias definidas, chamadas níveis de energia.
Os níveis de energia são quantizados.
Ao absorver energia, o életron realiza um salto quântico, onde ele move-se de um estado de menor energia (estado fundamental) para um estado de maior energia (estado excitado). Quando o elétron retorna para o seu estado fundamental, ele libera a energia na forma de onda eletromagnética.

A partir deste modelo, foi possível solidificar os fundamentos previstos pela Teoria do Octeto. Esta teoria previa que os átomos dos elementos formavam ligações químicas com o intuito de preencher a sua camada de valência (última camada). Para alcançar tal estabilidade, era necessário que o átomo atingisse a configuração de um gás nobre, ou seja, oito elétrons na camada de valência. E por isso, a denominação de "Teoria do Octeto".

Os radicais livres podem ser espécies contendo cargas neutras, positivas ou negativas. São uma exceção à essa Teoria do Octeto, pois possuem número ímpar de elétrons na sua camada de valência, ou seja, possuem elétrons desemparelhados (spins opostos) e isso confere alta reatividade aos radicais.

A exemplo disso, tem-se os superóxidos, formados pela redução do oxigênio e que contêm 13 elétrons na sua camada de valência.

Reação de formação do superóxido

Configuração eletrônica do superóxido

Os radicais livres podem ser formados a partir de basicamente cinco tipos diferentes de reações de síntese:

Homólise da ligação σ: quebra da ligação σ onde cada átomo leva um elétron da ligação.
Transferência de elétrons (redução):
Substituição:
Adição:
Eliminação: