LA CINETICA CHIMICA
Prof.ssa Silvia Recchia
Reazioni lente e reazioni
veloci...
Cosa studia la cinetica
La cinetica chimica
studia la velocità con cui
avvengono le reazioni e
i fattori da cui essa
dipende.
Propone inoltre
il meccanismo attravers
o cui si realizza una
reazione per urto tra le
molecole.
La velocità di reazione
La velocità di reazione
A+B➔C
L’equazione cinetica
La velocità di una reazione non è costante nel tempo, ma può
variare, quindi può essere stabilita soltanto per via sperimentale
La misura sperimentale della
velocità
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
VIDEO
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Natura dei reagenti
✓
Concentrazione dei reagenti
✓
Temperatura
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Stato di suddivisione dei reagenti
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Presenza di catalizzatori
Teoria delle collisioni
Una reazione chimica si verifica quando le particelle
di reagenti (atomi, ioni, molecole) si urtano tra di loro
e gli urti sono efficaci.
Gli urti sono efficaci se
hanno luogo tra particelle disposte con
un’orientazione reciproca favorevole
avvengono tra particelle che possiedono un’energia
cinetica sufficiente a vincere le forze repulsive
elettrostatiche tra le rispettive nubi elettroniche.
Teoria delle collisioni
Il complesso attivato
I cambiamenti della struttura dei legami nel passare dalla
struttura molecolare dei reagenti a quella dei prodotti
richiedono energia perché si modificano strutture
energeticamente stabili.
Tutti questi contributi provocano la formazione di una
barriera di energia che i reagenti devono superare per
arrivare a formare i prodotti.
Si forma un composto intermedio che prende il nome di
“COMPLESSO ATTIVATO” che è un composto instabile
che ha una struttura intermedia tra quella dei reagenti e
dei prodotti.
L’energia di attivazione
Le particelle responsabili degli
urti efficaci posseggono
energia cinetica uguale o
superiore all’energia del
complesso attivato: la
differenza tra il contenuto
energetico dei reagenti e
l’energia del complesso
attivato è chiamata energia di
attivazione (Ea).
Energia di atttivazione
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
Natura dei reagenti
Le reazioni che implicano rottura dei legami chimici
tendono ad essere lente seppure con molte
eccezioni, mentre le reazioni, come quelle che
avvengono tra ioni, che non comportano rottura di
legami, sono generalmente rapide.
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
VIDEO
Concentrazione dei reagenti
La velocità di una reazione aumenta all’aumentare
della concentrazione dei reagenti.
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
Temperatura
La velocità di reazione in
generale aumenta all’aumentare
della temperatura.
All’aumentare della temperatura,
aumenta il numero di urti in un
dato intervallo di tempo, ma
aumenta anche l’energia delle
collisioni.
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
Stato di suddivisione dei reagenti
Nelle reazioni eterogenee, in cui cioè i reagenti si
trovano in stati fisici differenti, la velocità è tanto
maggiore quanto maggiore è la suddivisione del
reagente solido, in quanto aumenta la superficie
del contatto.
I fattori che influenzano la velocità di
reazione
Presenza di catalizzatori
Una reazione può essere accelerata dalla
presenza di particolari sostanze, dette
catalizzatori, che si ritrovano inalterate al termine
della reazione, fenomeno detto catalisi.
Catalisi
Il catalizzatore funziona fornendo
un percorso alternativo per
passare dai reagenti ai prodotti,
caratterizzato da una minore
energia di attivazione.
Reazioni esotermiche ed
endotermiche