Velocità delle Reazioni Chimiche
Definizione della velocità di una reazione chimica
Per velocità di una reazione chimica si intende la quantità di sostanza reagente che viene consumata nell'unità di tempo, o anche la quantità di sostanza che viene prodotta nell'unità di tempo.
La quantità di sostanza consumata o prodotta, viene espressa in termini di concentrazione molare.
Per una generica reazione del tipo:
la velocità di reazione può essere espressa dalla seguente relazione:
nella quale le parentesi quadre indicano le concentrazioni molari.
Poiché le concentrazioni dei reagenti tendono a diminuire, il segno negativo delle prime due uguaglianze serve ad ottenere un valore positivo della velocità di reazione.
Come è possibile dimostrare da un'analisi dimensionale, la velocità di reazione ha la seguente unità di misura: mol · l-1 · sec-1.
La velocità di una reazione chimica viene determinata sperimentalmente mediante apparecchiature, più o meno complesse, ciascuna delle quali è adatta per un particolare tipo di reazione.
In un sistema di assi cartesiani ponendo in ordinata il valore della concentrazione di un generico reagente [A] e in ascissa il tempo, otteniamo come grafico una curva da cui risulta che la concentrazione del reagente A diminuisce nel tempo. La velocità determinata con la formula precedente rappresenta un valore medio di velocità che corrisponde alla pendenza della retta che interseca la curva nei punti t1 e t2.
Facendo tendere a zero l'intervallo di tempo ∆t, è possibile determinare la velocità istantanea della reazione chimica che corrisponde alla pendenza della retta tangente alla curva delle concentrazioni nel punto t1.
È facile osservare che la velocità istantanea varia da punto a punto ed è massima all'inizio della reazione chimica quando le concentrazioni dei reagenti sono massime, poi tende a decrescere col procedere della reazione chimica.
La velocità di una reazione chimica è una grandezza che può essere controllata. A tal proposito si veda: fattori che influenzano la velocità di una reazione chimica.
Esercizi di cinetica chimica
Li trovi al seguente link: esercizi di cinetica chimica.
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