Velocità di reazione, schema riassuntivo

CINETICA CHIMICA: studia la velocità legata alle reazioni.
MOTIVI:
Legati alla vita quotidiana: antiossidanti per cibi per ritardare le reazioni chimiche tipiche del prodotto; sostanze da aggiungere alla vernice perché si asciughi più velocemente.
Industriali: accelerazione della reazione di sintesi dell’NH3 (che è molto lenta) per soddisfare le esigenze di mercato.
Medicina: reazione rallentata per rallentare la degenerazione di una patologia.
Ambiente: smaltimento dei rifiuti

VELOCITA’ DI REAZIONE: la variazione di concentrazione (molarità) di un reagente o di un prodotto rapportata alla variazione di tempo.

Se non ci sono i termini per ricavare la molarità, ci si esprime in termini di variazione della quantità di sostanza (g).

FATTORI CHE VARIANO LA VELOCITA’ DI REAZIONE

La diversità di velocità è dovuta al primo reagente che è diverso.Natura dei reagenti: se consideriamo lo stesso tipo di reazione con reagenti diversi, possiamo verificare che la velocità di reazione cambia.
2H2 + O2→ 2H2O lentissima
2Fe + 3O2→ 2Fe2O3 lenta
P4 + 5O2→ 2P2O5 veloce
Reazione diretta tra metallo e H2O.Sono metalli dello stesso gruppo ma non sono simili. Dipende dal metallo.
Se considero:
Ca + 2H2O→ Ca(OH)2 + H2 veloce
Mg + 2H2O→ Mg(OH)2 + H2 lenta

Concentrazione dei reagenti: maggiore è la concentrazione dei reagenti maggiore è la velocità di reazione.
Due reagenti reagiscono per gli urti
Molte molecole. Reazione molto probabile. Alta probabilità d’urto.
Poche molecole. Reazione poco probabile. Poca probabilità d’urto.

La velocità è massima quando la reazione parte: ho solo reagenti. Mano a mano che reagiscono la probabilità di reazione diminuisce.

H2 + I2 → 2HI V = K[H2][I2] [ ]=concentrazione molare
Se un reagente presenta un coefficiente questo diventa l’esponente della parentesi.
2HI → H2 + I2 V = K [HI]²

Temperatura: aumentando la temperatura aumenta la velocità di reazione; per ogni 10°C di aumento la velocità raddoppia.

Cellulosa + O2→ CO2 + H2O
A temperatura ambiente: molto lenta
Con un fiammifero: veloce

Temperatura alta: molecole veloci →alta probabilità d’urto a quindi di reazione.
Temperatura bassa: molecole lente → bassa probabilità d’urto e quindi di reazione.

Superficie di contatto: minore è la superficie di contatto più veloce è la reazione (per reagenti allo stato solido).

Diventerà ruggine prima la limatura di ferro perché per l’O2 è più facile raggiungere tutte le molecole. Avviene il contrario per il cubo
cubo di ferro limatura di
ferro

Catalizzatori: sostanze chimica (organiche o inorganiche) che hanno la capacità di influenzare la velocità di reazione.
Possono aumentarla (catalizzatori positivi) o rallentarla (catalizzatori negativi).
Comunemente dicendo catalizzatore si pensa al catalizzatore positivo.