Concetti Chiave
- La spontaneità di una reazione si distingue dalla velocità e dipende dalla necessità o meno di interventi esterni per avvenire.
- Per una reazione chimica, è necessaria un'adeguata energia di attivazione per rompere i legami dei reagenti e formarne di nuovi.
- Gli urti tra molecole devono essere efficaci, richiedendo un corretto orientamento dei gruppi molecolari per formare il prodotto desiderato.
- La temperatura influisce sull'energia di attivazione, poiché un aumento della temperatura incrementa gli urti efficaci tra molecole.
- Le reazioni chimiche coinvolgono stati intermedi e di transizione, con i primi isolabili e i secondi esistenti solo come fasi temporanee tra reagenti e prodotti.
Energia e velocità di reazione
In natura esistono processi spontanei e processi non spontanei (è spontaneo che una cosa calda si raffreddi, ma non che si scaldi): una trasformazione si dice spontanea quando non abbiamo alcun interferenza esterna perché avvenga, si dice non spontanea quando devo applicare lavoro al sistema perché essa avvenga; la spontaneità è un concetto scorrelato dalla velocità.Affinché una reazione avvenga è necessario che i reagenti che interagiscono possiedano un adeguata energia di attivazione, l'energia necessaria per rompere alcuni dei loro legami per poi formarne di nuovi con gli altri reagenti.
Quando due molecole interagiscono tra di loro, perché ci sia una reazione gli urti devono essere efficaci dato che le molecole non sono puntiformi, ma espongono dei gruppi: perché si formi un determinato prodotto, i gruppi che si giustappongono uno all'altro devono essere quelli corretti per quella reazione. Perché un urto sia efficace le molecole devono quindi essere correttamente orientate (requisito sterico) Con la temperatura diminuisce l’energia di attivazione, visto che aumentano gli urti e di conseguenza anche quelli efficaci.
In una reazione chimica ci sono più energie di attivazione, una per ogni fase della reazione; tra un apice e l'altro di energia si trova una valle, un intermedio di una reazione, una specie che lungo un profilo energetico
si trova a uno stato energetico maggiore di reagenti e prodotti ma ha una sua stabilità ed è quindi possibile isolare; i picchi invece sono sostante che “non esistono”, non sono separabili in quanto sono stati di transizione, una via intermedia tra reagenti e prodotti che non è possibile trovare in natura.