zmc6.1 Flashcards
Di cosa si occupa la termodinamica?
delle variazioni energetiche che accompagnano le trasformazioni chimiche - e dei trasferimenti di energia da una sostanza a un’altra
Una reazione chimica comporta sempre scambi energetici con l’ambiente?
Si, poi può essere esotermica o endotermica
Qual è l’unità di misura dell’energia che viene usata in termodinamica?
Joule J o in alterntiva cal
1 cal = 4,184J
Cosa si intende con “sistema”?
la porzione di spazio oggetto di studio
Cosa si intende con Ambiente in contrapposizione a sistema?
è la porzione di spazio che circonda il sistema
Cos’è l’universo termodinamico?
L’insieme di sistema ed ambiente
ovvero della porzione di spazio oggetto di studio e dello spazio che la circonda
Come possono essere i sistemi termodinamici?
1) Aperti = scambiano materia ed energia con l’amb.
2) Chiusi = scambiano energia ma non materia
3) Isolati = non scambiano nè energia nè materia
Quale può essere un esempio, rispettivamente, di sistema termodinamico aperto, chiuso ed isolato?
1) Una bottiglia d’acqua con un tappo aperto
2) Una bottiglia d’acqua con il tappo chiuso
3) Un thermos
L’universo termodinamico è un sistema aperto, chiuso o isolato?
è per definizione isolato (siccome include sia sistema che ambiente non ha altro con cui scambiare energia o materia)
Cosa sono le reazioni esoergoniche?
Sono le reazioni che liberano energia, ovvero quelle in cui l’energia dei reagenti è maggiore dell’energia dei prodotti
Cosa sono le reazioni endoergoniche?
Sono le reazioni che assorbono energia, ovvero quelle in cui l’energia dei reagenti è minore dell’energia dei prodotti
Come si possono anche chiamare le reazioni esoergoniche ed endoergoniche?
Esoenergetiche ed endoenergetiche
Come si chiamano le reazioni che liberano o assorbono energia in forma di calore?
Esotermiche ed endotermiche
Che cos’è l’Entalpia (H)?
è una funzione di stato che indica il contenuto termico di un sistema immaginabile come energia immagazzinata sotto forma di legami chimici
Cosa si intende per calore di reazione?
Il calore (Q) assorbito o liberato dal sistema a pressione costante
Che rapporto c’è fra entalpia e calore di reazione?
Il calore di reazione è uguale alla variazione di entalpia di una reazione ΔH = H.prodotti - H.reagenti = Q
Come possiamo distinguere le reazioni esotermiche da quelle endotermiche in termini di entalpia?
Esotermiche hanno ΔH < 0 H.Prod minore H.reag
Endotermiche hanno ΔH > 0 H.prod maggiore H.reag
Com’è la diferenza di entalpia in due reazioni opposte?
Ha valore uguale ma di segno opposto
Alcune bevande in commercio hanno un doppio fondo che se schiacciato e scosso fa scaldare la bevanda. Come funziona?
Il doppio fondo contiene cloruro di calcio e acqua che quando scossi reagiscono generando calore atraverso una reazione esotermica
Cosa afferma la Legge di Hess?
Afferma che, essendo una funzione di stato, la differenza di entalpia ΔH dipende solo dagli stati iniziale e finale e non da quanti passaggi avvengono nel frattempo
Normalmente, sono le reazioni esotermiche o endotermiche ad essere spontanee?
Esotermiche
Da quali fattori dipende la spontaneità di una reazione?
ΔH (differenza di entalpia), T (temperatura) e ΔS (differenza di entropia)
Di conseguenza, dipende dal segno di ΔG (differenza di energia libera)
Cos’è l’equazione di Gibbs e cosa significa?
ΔG = ΔH - T*ΔS
dove ΔG è energia libera e T la temperatura assoluta a cui avviene la reazione
L’equazione indica l’andamento dell’energia libera
Come può essere una reazione in base al valore della sua ΔG (differenza di energia libera)?
1) Spontanea per ΔG < 0
2) Non spontanea per ΔG > 0
3) All’equilbrio per ΔG = 0
Come si comporta la spontaneità di una reazione per i seguenti segni di ΔH e ΔS?
1) - +
2) + -
3) + +
4) - -
1) ΔG è negativo e la reazione è sempre spontanea
2) ΔG è positivo e la reazione non è mai spontanea
3) ΔG può essere positivo o negativo in base al valore della temperatura: spontanea solo a T elevata
4) ΔG può essere positivo o negativo in base al valore della temperatura: spontanea solo a T basse
La termodinamica considera anche la velocità delle reazioni?
No, si interessa solo degli scambi di energia. Ad occuparsi delle velocità c’è la cinetica chimica
Cosa studia la cinetica chimica?
Studia la velocità delle reazioni e i fattori che la influenzano
Cosa afferma la Teoria delle collisioni?
Data una reazione chimica, affinchè due reagenti A e B reagiscano è necessario che:
1) A e B si urtino (la velocità di reazione è direttamente proporzionale al numero di collisioni al secondo)
2) L’urto sia efficace energeticamente e spazialmente, ovvero le particelle devono urtarsi con sufficiente energia cinetica e con orientamenti reciproci specifici
Cos’è l’Energia di attivazione Ea?
è il valore soglia dell’energia al di sotto del quale gli urti non portano alla formazione di prodotti, ovvero l’energia minima richiesta per la formazione del “complesso attivato”
Cos’è il complesso attivato?
è un aggregato di atomi a vita infinitesima in cui si stanno rompendo i vecchi legami e si stanno formando i legami nuovi
Cos’è lo “Stato di transizione” in riferimento all’energia di attivazione di una reazione?
è il momento in cui si forma il complesso attivato in quanto l’energia di attivazione raggiunge il valore soglia
Il valore di Ea (energia di attivazione) è una costante o varia?
Varia per ogni reazione
In che modo sono correlati Ea (energia di attivazione), concentrazione dei reagenti, e velocità di reazione?
Ea è indipendente dalla concentrazione dei reagenti ed è inversamente proporzionale alla velocità di reazione
Quali formule possiamo usare per calcolare la velocità di reazione?
v = - Δ[A] / Δt
dove Δ[A] è la concentrazione molare del reagente
v = k[A]^m
dove k = costante di velocità (c. cinetica)
dove m = ordine di reazione
k ed m vanno determinati sperimentalmente
Che relazione c’è fra la velocità di reazione e la concentrazuibe di reagente?
La velocità di reazione cresce al crescere della concentrazione di reagente
Come varia la velocità di reazione al variare dell’ordine di reazione?
- Ordine Zero = velocità indipendente dalla concentrazione di reagente [A]
- Primo ordine = v direttamente proporzionale ad [A]
- Secondo ordine = v direttamente proporzionale al quadrato di [A]
- …e così via (cambia esponente)
Quali fattori fanno aumentare la velocità di una reazione?
1) Temperatura
2) Superficie di contatto
3) Catalizzatori
Per quali motivi, rispettivamente, temperatura, superficie di contatto e catalizzatori aumentano la velocità di una reazione?
1) La temperatura aumenta l’energia cinetica
2) La superficie di contatto aumenta le probabilità di avere urti utili
3) i catalizzatori abbassando l’energia di attivazione
Cosa sono i catalizatori?
Sostanze che aumentano la velocità di una reazione abbassandone l’energia di attivazione e senza parteciparvi direttamente
I catalizzatori possono cambiare la spontaneità di una reazione? perchè?
No, in quanto non fanno variare nè ΔG (energia libera), nè ΔH (entalpia)
Quali sono le 5 caratteristiche dei catalizzatori?
1) fanno avvenire la reazione con un meccanismo diverso da quello originale non catalizzato
2) rendono più efficaci gli urti fra reagenti
3) si ritrovano inalterati a fine reazione
4) non compaiono nelle equazioni di reazione
5) sono selettivi per una specifica reazione
Come si chiamano i catalizzatori nell’ambito delle reazioni biologiche?
Enzimi
é possibile fare avvenire la reazione di sintesi dell’acqua a temperatura ambiente senza il normalmente necessario innesco?
Si, se si aggiungono catalizzatori
A cosa servono platino, palladio, rodio e ossido di cerio presenti nelle maglie metalliche di certe marmitte?
Nelle marmitte catalitiche questi metalli reagiscono con i gas tossici di scarico per formare altri gas meno tossici
