Concetti Chiave
- La Velocità di Reazione è definita come il rapporto tra la variazione di concentrazione di reagenti o prodotti e il tempo necessario per la reazione.
- La velocità di una reazione chimica è influenzata da fattori come la concentrazione dei reagenti, la temperatura e la superficie di contatto, con un massimo iniziale che poi diminuisce.
- L'Energia di Attivazione è la quantità minima di energia necessaria affinché una reazione chimica avvenga; senza di essa, le reazioni spontanee non si verificano a temperatura normale.
- Aumentare la temperatura favorisce un incremento della velocità delle reazioni chimiche, poiché aumenta il numero di urti efficaci tra le molecole.
- I catalizzatori accelerano le reazioni abbassando l'energia di attivazione, senza essere consumati, e includono sostanze come il Platino e il Ferro.
Definizione e formula della velocità di reazione
La Velocità di Reazione è il rapporto tra la quantità di materia che si trasforma e il tempo necessario affinché avvenga la reazione.
Velocità di Reazione= ((concentrazione finale-concentrazione iniziale))/((tempo finale-tempo iniziale) )=Δconcentrazione/Δtempo= (Δ[ ])/Δt
La Velocità di Reazione indica il numero delle moli di reagente che si trasforma, o il numero di moli di prodotto che si forma, in un certo tempo.
Quali sono i fattori che influenzano la velocità di reazione?
La Velocità di una reazione chimica dipende da diversi fattori, di solito la velocità massima si ha all’inizio della reazione, poi diminuisce gradualmente; la velocità non è dunque costante.
Ad esempio la velocità di una reazione di decomposizione (A + B C) è direttamente proporzionale alla concentrazione del reagente; indicando con ‘v’ la veolcità e con ‘[A]’ la concentrazione del reagente, la formula per ricavare la velocità è la seguente:
v = k ⋅ [A]n
(k la costante di velocità e n è un coefficiente determinato sperimentalmente)
Una reazione che ha n = 1 viene definita di Primo Ordine.
In altre reazioni del tipo ‘A + B -> C + D’, la velocità v dipende dalla costante di velocità e dal prodotto delle concentrazioni, secondo la relazione:
v = k ⋅ [A]n ⋅ m
Se i coefficienti valgono entrambi 1 e la loro somma è uguale a 2, la reazione è definita di Secondo Ordine.
In altri casi può essere di Terzo Ordine, con i valori di n e m sono rispettivamente 1 e 2.
Dunque, la velocità di una reazione chimica è direttamente proporzionale al prodotto delle concentrazioni dei reagenti, ognuna elevata a potenza avente un coefficiente determinato sperimentalmente.
Il Fattore Sterico di una Reazione è la probabilità che le particelle si urtino nel punto giusto, in modo che la reazione avvenga correttamente.
La Velocità di una Reazione dipende dal numero degli atomi esterni; quindi maggiore è la superficie di contatto tra i vari reagenti, maggiore è la velocità.
La Velocità di una reazione chimica aumenta all’aumentare della suddivisione dei reagenti; ad esempio per far avvenire una reazione più velocemente si possono far sciogliere i reagenti in acqua.
Energia di attivazione e temperatura
Anche le reazioni che hanno i requisiti energetici per avvenire spontaneamente non avvengono, finché i reagenti non acquisiscono una determinata quantità di energia, detta energia di attivazione.
L’Energia di Attivazione di una Reazione è quella quantità minima di energia che deve essere fornita ai reagenti affinché la reazione possa avvenire.
Se non ci fosse bisogno dell’energia di attivazione, a temperatura normale tutte le reazioni spontanee avverrebbero istantaneamente.
Ad una Temperatura più alta, aumentano il numero degli urti; aumenta di conseguenza anche il numero degli urti efficaci.
Quindi la Velocità delle Reazioni Chimiche aumenta all’aumentare della temperatura.
La temperatura del nostro corpo è costante a 37°C, quando vi sono processi infiammatori, la temperatura corporea cresce per aumentare la velocità delle reazioni chimiche di difesa.
Una Reazione Chimica avviene se c’è una diminuzione di Energia Libera (ΔG), se le molecole si urtano nel punto giusto e con giusta energia, se è fornita l’energia di attivazione.
La Velocità della reazione aumenta all’aumentare della temperatura, della suddivisione e della concentrazione dei reagenti; questi diminuiscono nel corso della reazione, per cui la velocità di reazione tende a diminuire.
Ruolo dei catalizzatori nelle reazioni chimiche
I Catalizzatori sono delle Sostanze Organiche (Biocatalizzatori, Enzimi) ed Inorganiche che accelerano le reazioni; hanno la caratteristica di ‘adsorbire’, ossia attirare verso di se i reagenti.
Un Catalizzatore è una specie chimica che fa diminuire l’energia di attivazione di una reazione e la accelera senza parteciparvi direttamente e senza essere consumata.
Tra i Catalizzatori, i più noti sono il Platino e il Ferro.
Domande da interrogazione
- Qual è la definizione di velocità di reazione?
- Quali fattori influenzano la velocità di una reazione chimica?
- Che cos'è l'energia di attivazione e perché è importante?
- Come influisce la temperatura sulla velocità delle reazioni chimiche?
- Qual è il ruolo dei catalizzatori nelle reazioni chimiche?
La velocità di reazione è il rapporto tra la quantità di materia che si trasforma e il tempo necessario affinché avvenga la reazione, espressa dalla formula: Velocità di Reazione = (Δconcentrazione/Δtempo).
La velocità di una reazione chimica dipende da vari fattori, tra cui la concentrazione dei reagenti, la temperatura e il fattore sterico, che determina la probabilità di urti efficaci tra le particelle.
L'energia di attivazione è la quantità minima di energia necessaria affinché una reazione chimica avvenga. Senza di essa, anche le reazioni spontanee non si verificano.
La velocità delle reazioni chimiche aumenta all'aumentare della temperatura, poiché un incremento termico aumenta il numero di urti efficaci tra le molecole.
I catalizzatori sono sostanze che accelerano le reazioni chimiche diminuendo l'energia di attivazione, senza essere consumati nel processo. Tra i più noti ci sono il Platino e il Ferro.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
