cinetica chimica Flashcards
Velocità di reazione
La velocità di reazione è la variazione della concentrazione dei reagenti Δ[R], o dei prodotti [ΔP], nell’intervallo di tempo Δt.
Da cosa dipende la velocità di una reazione chimica?
- Concentrazione dei reagenti (Se la concentrazione dei reagenti è maggiore, la velocità di reazione è maggiore)
- Natura dei reagenti (Le differenti velocità dipendono dalla natura dei reagenti e alle loro diverse proprietà chimiche).
Alcune reazioni sono per natura abbastanza veloci altre sono lente.
Reazioni veloci: acido-base, precipitazioni, esplosioni
Reazioni lente: ossidazione Fe, fermentazioni, stalattiti - Temperatura. Un aumento di temperatura aumenta la velocità di una trasformazione chimica.
Es. i cibi cuociono più velocemente nella pentola a pressione, dove l’acqua bolle a temperatura superiore ai 100 gradi
Un abbassamento di temperatura rallenta le trasformazioni chimiche.
Es. in frigorifero si rallentano le reazioni di decomposizione degli alimenti
Organismi a sangue freddo (insetti, serpenti) diventano più lenti alle basse temperature perché la velocità delle reazioni chimiche nelle loro cellule diminuisce.
4. Superficie di contatto. Reazione eterogenea: quella in cui i reagenti si trovano in fasi diverse (es. solido e gassoso). I reagenti (atomi, ioni, molecole) devono innanzitutto venire in contatto per reagire. Quando i reagenti sono in diverso stato di aggregazione, reagiscono tanto più velocemente quanto più è estesa la loro superficie di contatto.
- Catalizzatore.
Cos’è un catalizzatore?
I catalizzatori sono sostanze che accelerano una reazione chimica senza consumarsi durante la reazione.
I catalizzatori sono sostanze altamente specifiche che accelerano soltanto un tipo di reazione
Catalizzatori inorganici: ossidi di ferro, MnO2
Catalizzatori organici: Enzimi (proteine), ribozimi (un RNA)
I catalizzatori possono essere:
• omogenei se nella stessa fase dei reagenti e dei prodotti;
• eterogenei se in una fase diversa dei reagenti e dei prodotti.
Un catalizzatore accelera una reazione perché abbassa l’energia di attivazione (Ea) rispetto al percorso non catalizzato. Fa avvenire la reazione lungo un percorso alternativo con Ea inferiore a quella del percorso non catalizzato.
Sintesi dell’ammoniaca
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
Cosa sai dirmi sulla teoria delle collisioni e degli urti?
Affinchè una reazione chimica possa avvenire, gli atomi e le molecole dei reagenti devono urtarsi (entrare in collisione).
Un urto efficace tra molecole di reagenti è un urto che può determinare la formazione di un prodotto.
Urto efficace: avviene con la giusta orientazione (geometria, angolazione, orientazione) e con sufficiente energia.
L’energia è sufficiente se riesce a portare gli atomi alla distanza di legame (rottura dei legami è processo endotermico)
Gli urti efficaci rappresentano una piccola percentuale degli urti totali.
Se l’orientazione è sfavorevole, le molecole dei reagenti conservano i loro legami in quanto gli urti sono inefficaci (urti elastici) e di conseguenza la reazione non avviene.
Se l’orientazione è favorevole, ma le molecole non hanno energia sufficiente per rompere i legami tra gli atomi nelle molecole dei reagenti, la reazione non avviene.
Spiega l’effetto dei 5 fattori che influenzano una reazione chimica, sulla base di questi 3 concetti
La velocità di una reazione è proporzionale al numero di urti efficaci al secondo fra le molecole dei reagenti.
Un urto efficace è quello che porta effettivamente alla formazione delle molecole dei prodotti.
Gli urti efficaci sono una piccola percentuale degli urti totali.
La velocità di una reazione chimica aumenta con la concentrazione dei reagenti, perché un aumento del numero delle molecole per unità di volume determina un aumento della frequenza delle collisioni.
Con il diminuire della concentrazione di un reagente (A), anche la velocità di reazione diminuisce (B).
L’energia di attivazione
L’energia di attivazione è l’energia minima che occorre ai reagenti per rompere alcuni dei loro legami e per iniziare una reazione
