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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:

velocità di reazione

la velocità di reazione può essere espressa dalla seguente relazione:

velocità reazione chimica

nella quale le parentesi quadre indicano le concentrazioni molari.

Poichè 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.

velocità reazione media

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.

velocità istantanea di una reazione chimica

E' 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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