Experiment: Cinetica Chimica - Fattori che influenzano la velocità di una reazione chimica


fattori che influenzano la velocità di una reazione

La velocità di una reazione chimica è influenzata da diversi fattori che possono essere suddivisi in cinque categorie principali: concentrazione dei reagenti, temperatura, superficie di contatto, presenza di catalizzatori e pressione (se applicabile). Vediamo ciascun fattore:
Concentrazione dei Reagenti:
Aumentare la concentrazione dei reagenti aumenta solitamente la frequenza delle collisioni tra le molecole, favorendo l'effettiva formazione dei prodotti. La legge di velocità di una reazione spesso include esponenti che riflettono la dipendenza dalla concentrazione.

Temperatura:
Aumentare la temperatura aumenta l'energia cinetica delle molecole, favorendo collisioni più energetiche. La teoria della collisione suggerisce che un aumento della temperatura accelera la reazione poiché più molecole superano l'energia di attivazione.

Superficie di Contatto:
In reazioni che coinvolgono stati della materia diversi (ad esempio, reazioni tra un solido e un liquido o un gas), aumentare la superficie di contatto tra i reagenti accelera la reazione. Più è grande la superficie di contatto, più molecole possono interagire.

Presenza di Catalizzatori:
I catalizzatori sono sostanze che accelerano una reazione senza essere consumati in essa. Agiscono abbassando l'energia di attivazione necessaria per la reazione. I catalizzatori forniscono un percorso di reazione alternativo più veloce.

Pressione (se applicabile):
Aumentare la pressione può influenzare la velocità di reazioni coinvolgenti gas. In particolare, per reazioni in cui i gas sono coinvolti come reagenti, un aumento della pressione può aumentare la concentrazione delle particelle gassose, favorendo così le collisioni.


Alcuni fattori possono essere più rilevanti in determinate reazioni rispetto ad altre. Inoltre, le condizioni specifiche di una reazione, come il tipo di reagenti e il meccanismo della reazione, influenzeranno quali fattori sono più critici per la velocità della reazione in questione. La cinetica chimica è lo studio di come queste variabili influenzano la velocità di una reazione chimica.



    L'applet che segue simula una reazione in fase gassosa

2 A   —›   B    e     2 A   —›  B

in un contenitore chiuso. Le molecole A e A hanno la stessa formula empirica e la stesso concatenamento degli atomi. Comunque, l'arrangiamento spaziale degli atomi nelle due molecole differisce. Tali molecole sono chiamate stereoisomeri. Gli isomeri cis e trans del 1,2-difluorodiazene sono esempi di stereoisomeri. Anche le molecole B e B sono stereoisomeri.

    Seleziona il numero di molecole di A (40 o 80), l'energia di attivazione ( bassa (low) o alta (hight) ), e la temperatura(200 o 400) Kelvin. Click su "Start" per cominciare la simulazione e su "Stop" per terminarla. Quando "On" è cliccato, appare un diagramma del numero di A e del numero di B contro il tempo lungo tutta la simulazione. Alla fine della simulazione, la velocità del consumo di A è riportata nella Tabella di Collezione dati (Table of Collected Data).

    Permetti ad ogni animazione di scorrere per 10 secondi. Usa i risultati dei tuoi esperimenti per rispondere alle seguenti domande: (Metti i dati sperimentali raccolti in un foglio per le relazioni di laboratorio per aiutarti nelle risposte)

  1. Ogni collisione tra due molecole di A genera la formazione di una molecola diB?
  2. Quanto la volicità di consumo di A varia con il numero di molecole diA?
  3. Quanto la velocità di consumo di A varia con l'energia di attivazione,Ea?
  4. Quanto la velocità di consumo di A varia con la temperatura?
  5. Quali condizioni sono richieste per formare il prodotto B?


dr N.A.













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