11/01/2010
Cinetica chimica
La è lo studio della velocità con cui avvengono le reazioni
cinetica chimica
veloci anni milioni di anni
La è la velocità con cui i reagenti si trasformano in prodotti
velocità di una reazione = rapporto tra la variazione di concentrazione di una
Velocità di reazione specie e il tempo impiegato da questa a verificarsi
→
reagente prodotto Δ(concentrazione
Δ(concentrazione prodotto)
reagente) velocità =
velocità = - Δ(tempo)
Δ(tempo)
Prof. E. Gallo 1
Cinetica chimica
La velocità di reazione viene determinata misurando l’intensità della colorazione
della soluzione ad intervalli regolari. L’intensità della colorazione è direttamente
proporzionale alla concentrazione del colorante nella soluzione. 2 1
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Velocità istantanea di reazione
→
+ +
aA bB cC dD
( ) ( ) ( )
( )
Δ[C
Δ[B Δ[D
Δ[A 1 ]
1 1 1
] ]
] =
- = - =
=
v Δt
Δt Δt Δt
c
a b d
0,0325 moli/ l La velocità di reazione
in 200 sec può cambiare durante
l’intervallo di tempo
considerato.
La concentrazione varia
più velocemente
all’inizio del periodo
considerato.
0,0100 moli/l
in 200 sec
Prof. E. Gallo 3
Velocità istantanea di reazione
La di reazione è il coefficiente angolare della retta tangente alla
velocità istantanea
curva della concentrazione rispetto al tempo che passa per il punto corrispondente al
tempo di reazione considerato.
La della reazione è proporzionale alla pendenza della retta tangente e varia
velocità
con il procedere della reazione La velocità di
decomposizione della
penicillina dopo 5
settimane è più elevata di
quella calcolata dopo 10
settimane.
⇓
La velocità diminuisce
con il trascorrere del
tempo
Prof. E. Gallo 4 2
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Velocità istantanea di reazione
Natura dei reagenti
Concentrazione dei reagenti
Fattori che influenzano
la velocità di reazione Temperatura
Presenza
ese a d
di cata
catalizzatori
ato
Natura dei reagenti
Lo stesso composto può reagire più o meno velocemente a secondo della forma in
cui si trova (es. un fil di ferro si ossida più facilmente di un blocco di ferro, la
benzina prende fuoco più difficilmente dei suoi vapori)
Prof. E. Gallo 5
Espressione della legge cinetica
Concentrazione dei reagenti
L’equazione matematica che correla la velocità alle concentrazioni dei reagenti è
detta La legge cinetica si ottiene studiando come varia la velocità
legge cinetica.
di reazione al variare della concentrazione dei componenti della reazione.
= costante cinetica
k e sono determinati
x y
→ = [B]
+ + x y sperimentalmente e
v k[A]
aA bB cC dD + = ordine totale
x y non correlati a e
della reazione a b
√ deve essere determinata sperimentalmente
√ è riferita solo ad una specifica reazione
√ non varia
i al
l variare
i delle
d ll concentrazioni
t i i
costante cinetica
cinetica, k √ varia al variare della temperatura
√ varia con la presenza di un catalizzatore (enzima)
La velocità di reazione dipende sempre dalla concentrazione
di almeno uno dei composti coinvolti nella reazione.
Prof. E. Gallo 6 3
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Reazioni di primo ordine
La velocità istantanea calcolata all’inizio di una reazione è detta velocità iniziale.
La velocità iniziale è proporzionale alla concentrazione iniziale dei reagenti.
= [A]
v k
iniziale iniziale
in un qualsiasi
momento della
reazione
= [A]
v k
i di primo
i
reazione
ordine
Quando esiste una proporzionalità diretta tra la velocità di
reazione e la concentrazione di un componente, la reazione è
detta di primo ordine rispetto al quel componente
Prof. E. Gallo 7
Reazioni di secondo ordine
Nelle reazioni di secondo ordine rispetto ad un componente la velocità risulta
proporzionale al quadrato della concentrazione di quel componente.
&ra
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