Velocità di reazione

Velocità di reazione
Collisioni molecolari e reazioni chimiche
Collisione molecolare
Collisione molecolare
Cinetica chimica
Velocità di reazione
Ordine di reazione
AP
v=k[A]1, n=1
•Primo ordine
A+ B  P
v=k[A]1[B]1, n=2
•Secondo ordine
A+ B  P
v=k[A]1[B]1, n=2
ma se [B]»[A], v=k[A]1, n=1
•Pseudo primo ordine
•Ordine zero
v=k, n=0
Velocità di reazione di 2° ordine
2H2 + 2NO
2H2O + N2
concentrazione molare iniziale
esperienza
NO
velocità
iniziale
(torr.min-1)
H2
1
6,0 x 10
-3
1,0 x 10
-3
20
2
6,0 x 10
-3
2,0 x 10
-3
40
3
6,0 x 10
-3
3,0 x 10
-3
60
4
1,0 x 10
-3
6,0 x 10
-3
3
5
2,0 x 10
-3
6,0 x 10
-3
12
6
3,0 x 10
-3
6,0 x 10
-3
27
velocità = k [H2][NO]2
Alcune reazioni chimiche
reazione
decadimento radioattivo di
238U
92
periodo di
dimezzamento
costante di
velocità
4,51 . 109 anni
4,87 . 10-18
“
14C
6
5,73 . 103 anni
3,81 . 10-12
“
32P
15
5,61 . 10 anni
10-7
C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6
8,4 ore
10-5
(CH2)2O → CH4 + CO2
ossido di etilene
56,3 min
10-4
2N2O5 → 2N2O4 + O2
18,6 min
10-4
CH3COOH → CH3COO- + H+
8,9 . 10 sec
10-5
reazioni a più stadi
Meccanismi
di reazione
H2 + Br2 → 2HBr
Br2 → 2Br
B2 + H2 → HBr + H
H + Br2 → HBr + Br
H2 + Cl2 → 2HCl
Cl2 + hn → 2Cl
Cl + H2 → HCl + H
H + Cl2 → HCl + Cl
2H2 + O2 → 2H2O
H2 + O2 → 2OH
OH + H2 → H2O + H
H + O2 → OH + O
O + H2 → OH + H
(stadio più lento)
Decadimento di elementi radioattivi
elemento
Z
A
mezza vita
tipo di
dec.
C
6
14
5.700 anni
b
K
19
40
1,4 . 10 “
Rb
37
87
6 . 10
Sn
50
124
>1,7.10
La
57
138
1,2.10
Lu
71
176
7,2 . 10
Fr
87
223
21 min
Ra
88
223, 224, 226, 228
Ac
89
227, 228
28 a, 6 h
U
92
234, 235, 238
10 , 10 , 10 anni
9
9
b
b
“
17
12
“
b
“
10
b
b, g
“
b, g
a, g
5
2
a, b, g
9
a
Variazione
di energia
nel corso
di una
reazione
Energia di attivazione
E = energia di attivazione nella
reazione verso destra
E’ = energia di attivazione nella
reazione verso sinistra
A + BC ↔ (A.B.C)* ↔ AB + C
DE = variazione di energia nella
reazione suscritta, definita
come calore di reazione o
entalpia di reazione
Energia di attivazione in reazioni catalizzata e
non catalizzata
Variazione di energia nel corso di una reazione
endotermica e di una esotermica
reazione endotermica
(DH positivo)
reazione esotermica
(DH negativo)
Catalisi eterogenea
Catalisi
eterogenea:
idrogenazione
dell’etilene