Chimica - la cinetica

CINETICA

Perchè una reazione avvenga il ΔGso (spontaneo)

(L'alluminio tende ad ossidarsi reagendo con l'ossigeno (continuo))

Si sa ma ci dice in quanto tempo avviene.

Ci ne occupa Pka funzioneDobbiamo studiare la VELOCITA' sovrappon.a della cinetica.

E cioè il meccanismo attraverso il quale la reazione avviene.

1. Reazioni estremamente veloci (esplosioni)
2. Reazioni estremamente lente (reazioni con interessi).

CONDIZIONI

• le particelle devono urtarsi. (Le nuvole elettroniche devono compenetrarsi).
• L'urto deve essere efficace, si deve superare una barriera energetica chiamata energia di attivazione che mi deve portare nel prodotto.

Cinetica

Perchè una reazione avvenga il passo (spontaneo)

• Equilibrio tende ad ossidarsi, reagendo con l'ossigeno (spontaneo)

Si dice ma ci dice in quanto tempo avviene.

Di cui reazione è la velocità

Per studiare la velocità occupiamo della cinetica.

è cioè il meccanismo attraverso il quale le reazioni avviene

1. Reazioni estremamente veloci (esplosioni)
2. Reazioni estremamente lente (reazioni con l'interesse).

Condizioni

• Le particelle devono urtarsi. (le urtate elettroniche devono .. consequenza.
• Urto deve essere efficace, si deve superare una barriera energetica.
• Chiamate energia di attivazione che mi deve produrre il posto,prodotto.

Energia potenziale

Reazione endotermica.

(stato di transizione)

Coordinata di reazione.

Per reagire ai reagenti devono passare per un livello energetico (Ea) ed è alto più è lenta la reazione, le une proprie energie potenziali.

Ep = Ep - Er

Reazione esotermica

retta di stabilità

• fattore sterico 2

2NOCl → 2NO + Cl2

unità urnica

le reazioni vanno anniente

Parametro tempo → velocità

Velocità di reazione è la variazione della concentrazione che si acquisisce o di un prodotto nel tempo (M·s^-1)

Le velocità si misurano però da posizioni estremamente lunge che tende a zero.

Esse dipende alla presenza delle altre temperature alle come le temperatura di t.

v_esp = - d[A]/dt = +d[B]/dt

Queste velocità diminuiscono nel tempo quindi viene chiamare iniziale con t=0

ex

H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)

v = -d[H₂]/dt = -d[Cl₂]/dt = 1/2 d[HCl

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

v = -d[N₂]/dt = -1/3 d[H₂]/dt = 1/2 d[NH₃]/dt

Reazioni = un solo stato di transizione

Reazioni che attraversano diversi stati di transizione le strutture di superficie

La velocità di reazione è legata alla concentrazione dei reagenti.

Δ[A] = variazione delle concentrazioni di A nel tempo t.

- Spettrofotometria

c'è una proporzionalità tra velocità e concentrazione, e la determinano con una costante di velocità

k = velocità

Equazione Chimica di Reazione:

Serie di più reazioni elementari

Ogni reazione elementare corrisponde uno stato di transizione

Molteplicità di reazione

2 ICl + H₂ → 2 HCl + I₂

ICl + H₂ → HCl + HI

HI + ICl → HCl + I₂

Le Leggi Cinètiche

esprimono la relazione tra la velocità di reazione e le concentrazioni dei reagenti, ottenuto una costante.

aA + bB → cC + dDvelocità = k [A]^x[B]^y

Questo x e y sono ipunti ed è se le reazione è elementare se il suo stivani. I valori di pervedere di una reazione che parte di un meccanismo, semplicare la reazione stoti viil tarsiglio.

Migliore assunta in ordine in reazione.

• Reazione di ordine x in A
• + y in B | ordine parziale.

• Quello totale sono dato dalla somma di x e y (reazioni primi).

I ordine di reazione è sempre definito in base alle concentrazioni dei reagenti e non dei prodotti.

Una reazione di ordine zero è un’equazione della concentrazione dei reagenti.

Reazione di primo ordine (l'adolescia espresso bale)

Reazione di secondo ordineA = prodotti reagente vel. = -d [A] = k [A]²velocità = -d [C] = π - π^-1= π^-1 = ^-1

e in teperano osservanio [A]^-1 - k t = ¹ [A]₀

Reazioni di ordine zero → l'esponente è zero quindi la velocità è costante nel tempo → indipendente dalla concentrazione

velocità = k [A]⁰ = k

Fattori che influenzano la velocità di reazione

1. Natura dei reagenti (es., H₂O₂ in soluzione acida si decompone più velocemente con Fe³⁺ rispetto a quando utilizziamo H₂O₂ acido ascorbico)
2. Concentrazione dei reagenti
3. Temperatura (componente termica E)
4. Catalizzatori

t_α: dalla temperatura dipende. All’aumentare della temperatura, la costante di velocità di una reazione chimica aumenta sempre.

K = Ae^-Ea/RT

A = fattore pre-esponenziale espime se la frequente delle collisioni tra le molecole reagenti. In l'entalpia del campo diviso, A = cost. per dosi di fattori esterni delle eq. di Bilthaus

Equazione di Arrhenius

log_e K = Ea/R₁/T + log_e A

★ la velocità si aumenta al diminuire dell’energia di attivazione

azione del catalizzatore: l'impiego del catalizzatore nel meccanismo di reazione diminuendo l'entalpia dello stato attivato (quindi la catosche zinale).

Non possono variare della costante di equiblibrio e non comparire nelle reazione.

CR

Se specie è molecolare attraverso la stabilizzazione che determina uno stato di transizione con energie di attivazione è elevata (inibitori).

CATALISI

• OMOGENEA
• ETEROGENEA
• ENZIMATICA (enzimi = catalizzatori costituis organici)

stato di gasi uguale stato di quello dei reagenti

quando lo stato di opp. è diverso da quello dei reagenti

• 2SO_2(g) + O₂ → 2SO_{3(g) lento}
• 2NO_(g) + O₂ → 2NO_{2(g) veloce}
• SO₂ + 2NO₂ → 2SO₃ + 2NO_{2 veloce}
• 2SO_2(g) + O₂ → 2SO_{3(g) veloce}

CATALISI ETEROGENEA (i metalli, sulle combustione)

Avviene sulla superficie delle catalizzatore ed è questo il motivo per cui, quando di intresano devono avere le dimensioni piccole, ovvengono sulle la mascelle degli oggetti chiamati m^*chissá bre.

PROCESSO HABER

N₂(g) + 3H₂(g) Fe/Al₂O₃/K₂O 2NH₃(g)

CATALISI ENZIMATICAGli enzimi, di natura proteica, ottimizzano il numero dellevelocità di reazione sono altamente specifici.

→Modello chiave e serratura

ESERCIZI

#230,132 g di NaOH5 l

NaOH → Na⁺ + OH^-

pOH = -log [OH^-] = -log [NaOH]

M = moli di soluto / L soluzione = 0,132 / 40 = -log 0,132/405

pH = 14 + log 0,132 / 405 = 14 - (-log 0,132/405) = pOH

#22Calcolare il pH di una soluzione 0,2 M di fluoruro di potassioK_aHF = 7,5 · 10^-4

KF → K⁺ + F^-

F^- + H₂O ⇌ HF + OH^-

K_b = [HF] [OH^-][F^-]

K_w = 1,0 ·10^-14K_a = 7,5 · 10^-4

= K_wK_a

[OH^-] = √(K_w/K_a) · [F^-] = √(1,0 · 10^-14/7,5 ·10^-4 ·0,2)

pOH = -log _4,5*10^-4 = 0,2 = 3,18

pH = 14 - 3.18 = 10,62

(pH = 8,2)

T = 520°C

H_2(g) + I_2(g) ⇌ 2HI_(g)

K_p = K_c (RT)

= 0 RT = 1

K_c = K_p

SCHEMA

• H₂
• I₂
• HI(pericolose con HI)

mol. Inizio: 4 4

variaz. in mole: - - +2

mol. all'equilibrio: 4 - 4 -

K_c = ^[HI]2/_[H2][I2] = ^(2/10)2/_{4/10 * 4/10} = 62,5 sacchiaron di pi=

= ⁴²/_{4 -} = 62,5 trovo la sostituiscono nello schema

¹⁷²⁹

Calcolare la solubilità

PbSO₄ ⇌ Pb²⁺ + SO₄^2-

K_ps = [Pb²⁺][SO₄^2-] = 1,6 * 10^-8 = s s = s²

s = √K_sp

PbSO₃(Pb_xO_x) ⇌ 3Pb²⁺ + 2sin₃^--

K_ps = [Pb²⁺]³[FeO₃^-]² = (3)³ (2) = 108⁵