Concentrazione dei reagenti
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CINETICA CHIMICA • Velocità di reazione • Fattori che influenzano la velocità • Espressione della velocità Teoria degli urti produttivi Le molecole dei reagenti devono urtarsi con una certa energia e secondo un certo angolo per scindere i legami “vecchi” e formarne di nuovi per dare i prodotti. O 2 + 2 H2 2 H2O Energia di attivazione Energia sistema Ogni reazione, per avviarsi, necessita dell’ energia di attivazione Tempo per far superare al sistema chimico la “collina” che gli impedisce il passaggio da reagenti a prodotti aumenta l’energia cinetica delle molecole di reagente e, quindi, la probabilità degli urti produttivi L’energia di attivazione permette la formazione del composto intermedio, ricco di energia e instabile prodotto reagente Complesso attivato Il complesso attivato è un composto intermedio tra i reagenti e i prodotti, Quando ancora non si sono scissi i legami nelle molecole di reagente Energia sistema Ma non si sono ancora stabilizzati i legami propri delle molecole di prodotto Tempo Velocità di reazione espressa come Variazione nel tempo delle concentrazioni dei reagenti Caratteristiche dei reagenti che influenzano la velocità di reazione • • • • Natura chimica Stato di aggregazione Temperatura Pressione Concentrazione e… Natura chimica dei reagenti Il ferro reagisce più lentamente con l’ossigeno dello zolfo Stato di aggregazione dei reagenti Maggiore è la superficie di reazione Maggiore è la velocità di reazione Limatura di ferro reagisce con l’ossigeno più velocemente di un pezzo di ferro di uguale massa le sostanze in soluzione reagiscono più velocemente delle sostanze solide pure Temperatura di reazione • La temperatura può sia accelerare una reazione sia inibirla o rallentarla a seconda che la reazione sia • endotermica • esotermica La pressione dei reagenti gassosi • Un aumento della pressione può accelerare la reazione tra un gas e un altro gas o un liquido • L’anidride carbonica reagisce più velocemente con l’acqua se si aumenta la pressione Concentrazione dei reagenti • Quanto è maggiore la concentrazione dei reagenti • tanto più veloce è la reazione. Ma • a mano a mano che la reazione prosegue • le concentrazioni dei reagenti diminuiscono e • la velocità di reazione diminuisce in proporzione. • Quando non ci sono più reagenti, la velocità è pari è zero e la reazione ha termine Concentrazione reagenti velocità Espressione della velocità di reazione La velocità di una reazione misura il tempo con cui i reagenti via via si trasformano nei prodotti L’espressione matematica della velocità di reazione è funzione della variazione della concentrazione dei reagenti Nell’espressione compaiono Parametri costanti Parametri variabili Parametri costanti La natura chimica dei reagenti Il loro stato di aggregazione La temperatura di reazione La pressione esercitata sui reagenti gassosi Sono o possono essere mantenuti costanti per tutto il tempo della reazione: ogni reazione ha una propria costante che li riassume (K) Variabili: concentrazioni dei reagenti • L’espressione della velocità di reazione dipende dalla probabilità che le molecole di reagente si incontrino per partecipare alla reazione • La probabilità di più eventi indipendenti viene espressa mediante il prodotto delle probabilità dei singoli eventi, cioè • delle concentrazioni dei diversi reagenti Espressione della concentrazione dei reagenti • La concentrazione dei reagenti viene indicata con la formula chimica tra parentesi quadra [H2O] • I coefficienti stechiometrici compaiono come esponenti 2 H2 + O2 V= [H2]2 . [O2 ] 2 H2O
