Chimica generale - la cinetica chimica

Effetto della temperatura sulla velocità di reazione

La frequenza delle collisioni dipende dalla concentrazione e dalla temperatura. L'effetto della temperatura sul numero di molecole che hanno energia cinetica maggiore di Ea è il seguente:

Due reazioni: E < Ea

Ad ogni temperatura, la frazione di molecole con energia superiore ad E è maggiore della frazione con energia superiore ad E. Pertanto, per la reazione 1 (con E), il numero degli urti efficaci è maggiore. Questo comporta che la reazione 1 ha una costante di velocità più grande di quella della reazione 2.

Minore è il valore di E, maggiore è il valore di k e maggiore è la velocità della reazione (a parità degli altri parametri). La legge di Arrhenius descrive la dipendenza dalla temperatura della costante di velocità di una reazione elementare:

-lnk = lnA - E/RT

Uguale alla frazione di...

urti con orientazione favorevole quando le concentrazioni dei reagenti sono 1M

Svante August Arrhenius (Wijk, Svezia, 1859 – Stoccolma, 1927): E = aRTk

A → E → /RT diminuisce -E /RT aumenta

Se T aumenta, a → aLa reazione -Ea/RTk aumenta e diventa più veloce

Catalizzatore: chimicamente, ma un catalizzatore non reagisce dello stato di transizione, cambia solo l’energia ovvero cambia il cammino di reazione.

= - −E E 'att attRT RTe ; ek A k Acat stato di transizione Eatt E’ reagenti att con il catalizzatore ΔHreaz prodotti

Catalisi: A parità di concentrazioni e a T costante: →E → /RT diminuisce -E /RT aumenta

Se E diminuisce, a → aa La reazione k aumenta -Ea/RT aumenta e diventa più veloce stato di transizione Eatt E’ reagenti att con il catalizzatore ΔHreaz prodotti +NiO)

Enzimi

Gli enzimi sono molecole proteiche di dimensioni relativamente grandi rispetto alle molecole coinvolte nelle reazioni catalizzate, e presentano di

MECCANISMO DI UNA REAZIONE

Il meccanismo di reazione è una successione teorica di processicompostoelementari (STADI), in ognuno dei quali si forma unintermedio, fino a raggiungere il prodotto finale.

Alcune reazioni avvengono in un solo stadio, ma la maggior parte dellereazioni avvengono secondo una serie di stadi elementari di cui uno èpiù lento degli altri.

Es. decomposizione dell’ozono kO₃ → O₂ + O₃

La reazione globale di formazione del diossido di azoto damonossido e ossigeno ha, come si vede dalla definizione dellavvelocità , in rosso, ordine di reazione 3.

Una reazione globale non può mai avvenire più velocemente delsuo stadio di

reazione più lento. Lo stadio più lento è lo STADIO CINETICAMENTE DETERMINANTE. Quando si parla di meccanismo di reazione, non si può parlare di ordine di reazione, bensì di "MOLECOLARITÀ", che indica il numero di molecole coinvolte in ogni singolo stadio o processo elementare in cui si pensa, modellisticamente, di suddividere il processo totale di reazione. MOLECOLARITÀ NON È UN DATO SPERIMENTALE (COME È L'INVECE L'ORDINE DI REAZIONE), MA UN CONCETTO TEORICO MEDIANTE IL QUALE VIENE PROPOSTO UNO STADIO DEL MECCANISMO DI REAZIONE. Combinando i dati sperimentali e considerazioni chimiche si può ipotizzare il meccanismo di reazione.