Concetti Chiave
- La velocità di reazione è influenzata da fattori come temperatura, superficie di contatto, concentrazione e catalizzatori.
- L'aumento della temperatura accelera la reazione, come dimostrato dalla riduzione del tempo di reazione da 90 secondi a 7 secondi a 55°C.
- Soluzioni più concentrate reagiscono più velocemente rispetto a quelle diluite, indicando che la concentrazione delle particelle è cruciale.
- La superficie di contatto maggiore, come con zinco a trucioli, accelera la reazione rispetto a superfici minori, come nel caso del marmo.
- L'uso di un catalizzatore, come il manganese, aumenta la velocità di reazione senza modificare la reazione stessa, facilitando le ossidoriduzioni.
Obiettivo: Studiare i fattori che influiscono sulla velocità di reazione.
Materiale usato:
• Permanganato di potassio;
• Acido ossilico;
• Acido solforico;
• Acqua;
• Agitatore;
• Vetreria;
• Zinco.
Procedimento:
Abbiamo preso 5ml di permanganato di potassio in un beker e 15 ml di acido ossalico in un altro in cui abbiamo aggiunto anche dell’acido solforico. Poi abbiamo fatto avvenire la reazione unendo il contenuto dei due beker ed abbiamo aspettato finché la reazione era avvenuta, cioè quando il permanganato aveva perso la sua colorazione, ed abbiamo annotato il tempo necessario.
1) Dopo aver fatto avvenire la reazione abbiamo usato l’agitatore mischiando meglio la soluzione;
2) Abbiamo di nuovo creato la soluzione e l’abbiamo messa sul becco bunsen per avere una reazione più rapida e verificare se la temperatura influisce sulla reazione;
3) Abbiamo provato a vedere se il tempo di reazione sarebbe cambiato diluendo la soluzione con dell’acqua e se essa cambiando la concentrazione cambiava anche il tempo di reazione;
4) Abbiamo inserito nella soluzione un catalizzatore per notare se influiva sul tempo di reazione.
Infine abbiamo voluto provare se cambiando la quantità di superficie la velocità di reazione diminuiva o aumentava, ed abbiamo usato dello zinco laminare e a trucioli. Un’altra prova svolta è stata con il marmo e il carbonato di calcio in polvere con l’acido cloridrico.
Raccolta ed elaborazione dati:
Prova Temperatura Tempo
1 20°C 90 s
2 Riscaldamento con bacchetta 60 s
3 55°C 7s
4 20°C 100s
Conclusioni ed osservazioni:
La prima facile osservazione che possiamo fare è che non tutte le reazioni avvengono immediatamente, ma la loro velocità dipende da alcuni fattori, come il calore, la superficie, la concentrazione e l’eventuale presenza di un catalizzatore.
Confrontando il tempo di reazione della prima prova avvenuta a temperatura ambiente e la terza in cui la temperatura raggiunta era di 55 gradi, abbiamo notato che esso diminuisce con l’aumentare della temperatura e quindi il calore influisce notevolmente.
Esaminando invece le concentrazioni delle soluzioni possiamo notare che maggiore è la concentrazione delle particelle, maggiore è la velocità, infatti la soluzione diluita in acqua ha minore velocità di quella maggiormente concentrata.
Osservando le prove con lo zinco laminare e lo zinco a trucioli si può dire che sono più veloci le reazioni in cui il soluto ha superficie di contatto maggiore, cioè in questo caso lo zinco in trucioli.
La stessa affermazione è dimostrata mettendo l’acido cloridrico sul carbonato di calcio(marmo) si sviluppa una reazione che però è meno veloce rispetto a quella reazione formata da acido cloridrico e carbonato di calcio in polvere.
Nell’ultima prova abbiamo utilizzato un catalizzatore, cioè una sostanza che modifica la velocità di reazione senza modificarne la stessa. Il catalizzatore da noi usato era manganese che ha favorito la reazione velocizzandola.
Ritornando alla reazione, si può notare che una sostanza(manganese) si riduce, mentre una( il carbonio) si ossida, creando così un’ossiriduzione.
Domande da interrogazione
- Quali fattori influenzano la velocità di reazione secondo lo studio?
- Come influisce la temperatura sulla velocità di reazione?
- In che modo la concentrazione delle soluzioni influisce sulla velocità di reazione?
- Qual è l'effetto della superficie di contatto sulla velocità di reazione?
- Qual è il ruolo del catalizzatore nella reazione?
Lo studio identifica calore, superficie, concentrazione e presenza di un catalizzatore come fattori che influenzano la velocità di reazione.
L'aumento della temperatura riduce il tempo di reazione, come dimostrato dalla prova a 55°C che ha avuto una reazione più rapida rispetto a quella a temperatura ambiente.
Maggiore è la concentrazione delle particelle, maggiore è la velocità di reazione; la soluzione diluita in acqua ha una velocità inferiore rispetto a quella più concentrata.
Le reazioni sono più veloci quando il soluto ha una superficie di contatto maggiore, come dimostrato dallo zinco a trucioli rispetto allo zinco laminare.
Il catalizzatore, come il manganese usato nello studio, accelera la reazione senza modificarne la natura, favorendo l'ossiriduzione.
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