Chimica - Cinetica chimica

Cinetica chimica

Diversi parametri possono influenzare la velocità delle reazioni:

• Modificando la concentrazione dei reagenti;
• Modificando la superficie del reagente;
• Utilizzando catalizzatori; i catalizzatori possono essere organici (catalasi) o inorganici;
• Molti processi chimici avvengono in tempi rapidi proprio grazie all'esistenza di catalizzatori;

Studio della velocità di reazione

La cinetica chimica si occupa di studiare la velocità di reazione e il modo in cui procedono;

• Termodinamica: una reazione è spontanea? È favorito il prodotto o il reagente?
• La spontaneità di una reazione non è influenzata dalla velocità.

Fattori considerati in cinetica chimica

• La velocità della variazione di una proprietà per unità di tempo;
• La variazione delle concentrazioni del reagente o prodotto in un determinato tempo;
• La velocità di reazione si misura in Mol/(L x s);
• La velocità media è uguale al cambiamento della concentrazione di una specie in un intervallo definito di tempo;
• La velocità media generica della reazione è uguale alla velocità media/coefficiente stechiometrico della specie in esame;
• Se osservo un processo chimico nel tempo, la velocità di reazione è alta all'inizio di un processo e diminuisce progressivamente nel tempo.

Velocità istantanea

Per cui è spesso utile parlare di velocità istantanea: la velocità varia nel tempo ed è possibile calcolare la velocità in un determinato momento calcolando la tangente alla curva nel punto;

Per confrontare reazioni tra loro, il parametro più utilizzato è quello del confronto della velocità iniziale, che esprime la velocità al tempo 0, in cui i reagenti stanno iniziando a trasformarsi in prodotti:

• Questa velocità viene scelta perché non tiene conto della velocità di andata e ritorno, ma solo di quella di andata, in quanto non si hanno ancora prodotti ma si hanno solo reagenti.
• Man mano che la concentrazione dei reagenti diminuisce, la velocità cambia.
• La velocità iniziale è espressa in base alla concentrazione iniziale dei reagenti: esiste una proporzionalità tra velocità iniziale e concentrazione dei reagenti.
• Si può scrivere un'equazione che esprime la velocità iniziale rispetto alle concentrazioni iniziali del processo, collegate da una costante k (costante cinetica), tipica di ogni reazione, che va ricavata sperimentalmente e che varia in base alla temperatura.