zmc6.1 Flashcards

1
Q

Di cosa si occupa la termodinamica?

A

delle variazioni energetiche che accompagnano le trasformazioni chimiche - e dei trasferimenti di energia da una sostanza a un’altra

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2
Q

Una reazione chimica comporta sempre scambi energetici con l’ambiente?

A

Si, poi può essere esotermica o endotermica

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3
Q

Qual è l’unità di misura dell’energia che viene usata in termodinamica?

A

Joule J o in alterntiva cal

1 cal = 4,184J

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4
Q

Cosa si intende con “sistema”?

A

la porzione di spazio oggetto di studio

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5
Q

Cosa si intende con Ambiente in contrapposizione a sistema?

A

è la porzione di spazio che circonda il sistema

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6
Q

Cos’è l’universo termodinamico?

A

L’insieme di sistema ed ambiente

ovvero della porzione di spazio oggetto di studio e dello spazio che la circonda

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7
Q

Come possono essere i sistemi termodinamici?

A

1) Aperti = scambiano materia ed energia con l’amb.
2) Chiusi = scambiano energia ma non materia
3) Isolati = non scambiano nè energia nè materia

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8
Q

Quale può essere un esempio, rispettivamente, di sistema termodinamico aperto, chiuso ed isolato?

A

1) Una bottiglia d’acqua con un tappo aperto
2) Una bottiglia d’acqua con il tappo chiuso
3) Un thermos

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9
Q

L’universo termodinamico è un sistema aperto, chiuso o isolato?

A

è per definizione isolato (siccome include sia sistema che ambiente non ha altro con cui scambiare energia o materia)

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10
Q

Cosa sono le reazioni esoergoniche?

A

Sono le reazioni che liberano energia, ovvero quelle in cui l’energia dei reagenti è maggiore dell’energia dei prodotti

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11
Q

Cosa sono le reazioni endoergoniche?

A

Sono le reazioni che assorbono energia, ovvero quelle in cui l’energia dei reagenti è minore dell’energia dei prodotti

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12
Q

Come si possono anche chiamare le reazioni esoergoniche ed endoergoniche?

A

Esoenergetiche ed endoenergetiche

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13
Q

Come si chiamano le reazioni che liberano o assorbono energia in forma di calore?

A

Esotermiche ed endotermiche

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14
Q

Che cos’è l’Entalpia (H)?

A

è una funzione di stato che indica il contenuto termico di un sistema immaginabile come energia immagazzinata sotto forma di legami chimici

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15
Q

Cosa si intende per calore di reazione?

A

Il calore (Q) assorbito o liberato dal sistema a pressione costante

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16
Q

Che rapporto c’è fra entalpia e calore di reazione?

A

Il calore di reazione è uguale alla variazione di entalpia di una reazione ΔH = H.prodotti - H.reagenti = Q

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17
Q

Come possiamo distinguere le reazioni esotermiche da quelle endotermiche in termini di entalpia?

A

Esotermiche hanno ΔH < 0 H.Prod minore H.reag

Endotermiche hanno ΔH > 0 H.prod maggiore H.reag

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18
Q

Com’è la diferenza di entalpia in due reazioni opposte?

A

Ha valore uguale ma di segno opposto

19
Q

Alcune bevande in commercio hanno un doppio fondo che se schiacciato e scosso fa scaldare la bevanda. Come funziona?

A

Il doppio fondo contiene cloruro di calcio e acqua che quando scossi reagiscono generando calore atraverso una reazione esotermica

20
Q

Cosa afferma la Legge di Hess?

A

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

21
Q

Normalmente, sono le reazioni esotermiche o endotermiche ad essere spontanee?

A

Esotermiche

22
Q

Da quali fattori dipende la spontaneità di una reazione?

A

ΔH (differenza di entalpia), T (temperatura) e ΔS (differenza di entropia)

Di conseguenza, dipende dal segno di ΔG (differenza di energia libera)

23
Q

Cos’è l’equazione di Gibbs e cosa significa?

A

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

24
Q

Come può essere una reazione in base al valore della sua ΔG (differenza di energia libera)?

A

1) Spontanea per ΔG < 0
2) Non spontanea per ΔG > 0
3) All’equilbrio per ΔG = 0

25
Q

Come si comporta la spontaneità di una reazione per i seguenti segni di ΔH e ΔS?

1) - +
2) + -
3) + +
4) - -

A

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

26
Q

La termodinamica considera anche la velocità delle reazioni?

A

No, si interessa solo degli scambi di energia. Ad occuparsi delle velocità c’è la cinetica chimica

27
Q

Cosa studia la cinetica chimica?

A

Studia la velocità delle reazioni e i fattori che la influenzano

28
Q

Cosa afferma la Teoria delle collisioni?

A

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

29
Q

Cos’è l’Energia di attivazione Ea?

A

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”

30
Q

Cos’è il complesso attivato?

A

è un aggregato di atomi a vita infinitesima in cui si stanno rompendo i vecchi legami e si stanno formando i legami nuovi

31
Q

Cos’è lo “Stato di transizione” in riferimento all’energia di attivazione di una reazione?

A

è il momento in cui si forma il complesso attivato in quanto l’energia di attivazione raggiunge il valore soglia

32
Q

Il valore di Ea (energia di attivazione) è una costante o varia?

A

Varia per ogni reazione

33
Q

In che modo sono correlati Ea (energia di attivazione), concentrazione dei reagenti, e velocità di reazione?

A

Ea è indipendente dalla concentrazione dei reagenti ed è inversamente proporzionale alla velocità di reazione

34
Q

Quali formule possiamo usare per calcolare la velocità di reazione?

A

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

35
Q

Che relazione c’è fra la velocità di reazione e la concentrazuibe di reagente?

A

La velocità di reazione cresce al crescere della concentrazione di reagente

36
Q

Come varia la velocità di reazione al variare dell’ordine di reazione?

A
  • 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)
37
Q

Quali fattori fanno aumentare la velocità di una reazione?

A

1) Temperatura
2) Superficie di contatto
3) Catalizzatori

38
Q

Per quali motivi, rispettivamente, temperatura, superficie di contatto e catalizzatori aumentano la velocità di una reazione?

A

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

39
Q

Cosa sono i catalizatori?

A

Sostanze che aumentano la velocità di una reazione abbassandone l’energia di attivazione e senza parteciparvi direttamente

40
Q

I catalizzatori possono cambiare la spontaneità di una reazione? perchè?

A

No, in quanto non fanno variare nè ΔG (energia libera), nè ΔH (entalpia)

41
Q

Quali sono le 5 caratteristiche dei catalizzatori?

A

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

42
Q

Come si chiamano i catalizzatori nell’ambito delle reazioni biologiche?

A

Enzimi

43
Q

é possibile fare avvenire la reazione di sintesi dell’acqua a temperatura ambiente senza il normalmente necessario innesco?

A

Si, se si aggiungono catalizzatori

44
Q

A cosa servono platino, palladio, rodio e ossido di cerio presenti nelle maglie metalliche di certe marmitte?

A

Nelle marmitte catalitiche questi metalli reagiscono con i gas tossici di scarico per formare altri gas meno tossici