Reacción isodésmica

Las reacciones isodésmicas son reacciones reales o hipotéticas en la cual el número total de cada tipo de enlace es idéntico en reactivos y productos.^[1]​ Son empleadas para realizar estimaciones termoquímicas sobre las entalpías de formación de compuestos químicos combinando datos experimentales con datos de energía obtenidos a partir de cálculos teóricos de la química cuántica. Por ejemplo para la reacción (1) hay tres enlaces O-H, tres enlaces O-N (dos O-N y uno O=N) y un enlace O-O tanto para reactivos como para productos. A continuación se muestran algunos ejemplos de reacciones isodésmicas:^[2]​

H₂O₂ + HNO₃ → HO₂NO₂ + H₂O (1)

CH₃O₂H + FNO₃ → CH₃O₂NO₂ + HOF (2)

CH₃O₂H + C₂H₆ + ClNO₃ → C₂H₅O₂NO₂ + CH₄ + HOCl (3)

Las reacciones isodésmicas fueron propuestas por Hehre Warren (1970) y ofrecen muy buenos resultados para la obtención de datos termoquímicos, debido a la cancelación de errores sistemáticos inherentes del método de cálculo empleado.^[3]​^[4]​ El procedimiento para predecir la entalpía de formación (∆H_f) de un compuesto de interés incluye calcular la entalpía de reacción teórico (∆H_T) para la reacción propuesta, continuando con el cálculo de ∆H_f del compuesto deseado a partir de la misma reacción con la utilización de valores experimentales de las otras especies y el ∆H_T obtenido inicialmente.^[5]​

Las reacciones isodésmicas sirven para estudiar muchos modelos de reacciones. Sin embargo, este método posee limitaciones tales como:

• La disponibilidad de buenos datos termoquímicos experimentales de cada unos de los componentes de la reacción.

• Esta técnica no puede ser usada para calcular barreras de activación.

• Diferentes reacciones isodésmicas pueden predecir diferentes valores para la misma entalpía de formación, debido a que esta técnica no es un modelo químico y por lo tanto no puede ser evaluada sistemática y cuantitativamente. Otro tipo de reacciones que tienen el mismo fundamento y son frecuentemente usadas en termoquímica computacional son las reacciones isogíricas.^[6]​

Referencias

1. Hehre, Warren J.; Ditchfield, R.; Radom, L.; Pople, John A. (1 de agosto de 1970). «Molecular orbital theory of the electronic structure of organic compounds. V. Molecular theory of bond separation». Journal of the American Chemical Society 92 (16): 4796-4801. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00719a006. Consultado el 7 de mayo de 2017. 
2. Buendía-Atencio, Cristian; Leyva, Verónica; González, Leticia (9 de septiembre de 2010). «Thermochemistry and UV Spectroscopy of Alkyl Peroxynitrates». The Journal of Physical Chemistry A 114 (35): 9537-9544. ISSN 1089-5639. doi:10.1021/jp103854y. Consultado el 7 de mayo de 2017. 
3. W., Rogers, Donald (1 de enero de 2003). Computational chemistry using the PC. Wiley-Interscience. ISBN 9780471428008. OCLC 936500244. 
4. Sicre, J. E.; Cobos, C. J. (24 de enero de 2003). «Thermochemistry of the higher chlorine oxides ClOx (x=3, 4) and Cl2Ox (x=3–7)†». Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 620 (2–3): 215-226. doi:10.1016/S0166-1280(02)00602-4. Consultado el 7 de mayo de 2017. 
5. Buendía-Atencio, Cristian; Cobos, Carlos J. (1 de julio de 2011). «Theoretical study of the thermochemistry and the kinetics of the SFxCl (x = 0–5) series». Journal of Fluorine Chemistry 132 (7): 474-481. doi:10.1016/j.jfluchem.2011.04.020. Consultado el 7 de mayo de 2017. 
6. B., Foresman, James (1 de enero de 1996). Exploring chemistry with electronic structure methods. Foresman, Æleen Frisch. Gaussian. ISBN 9780963676931. OCLC 889971126. 

•   Datos: Q5690461