5 FATTORI CHE INFLUENZANO LA VELOCITÀ DI REAZIONE - CHIMICA - 2025

La velocità di una reazione chimica è la velocità alla quale avviene la trasformazione di sostanze chiamate reagenti, in altre sostanze chiamate prodotti. I fattori che influenzano la velocità possono essere diversi; natura dei reagenti, dimensione delle particelle, stato fisico delle sostanze …

I reagenti possono essere atomi o molecole che entrano in collisione o si scontrano tra loro causando una rottura dei legami tra di loro. Dopo la pausa, vengono creati nuovi legami e vengono formati prodotti.

Se almeno uno dei reagenti è completamente consumato nella reazione, formando completamente il prodotto, la reazione è detta completa e funziona in una sola direzione.

In alcuni casi i prodotti formati si scontrano di nuovo e rompono i loro legami per riorganizzarsi e diventare nuovamente i reagenti. Questa è chiamata reazione inversa.

Entrambe le reazioni si verificano a velocità diverse, tuttavia quando la velocità della reazione in avanti è uguale alla velocità della reazione inversa, viene stabilito un equilibrio cinetico, il che significa che la reazione è in equilibrio.

Fattori che influenzano la velocità di una reazione

Ogni reazione chimica è soggetta a una serie di fattori, che ne fanno passare rapidamente o lentamente la velocità. Troviamo reazioni che avvengono in pochi secondi, come esplosioni, e altre che richiedono un po 'più di tempo, come l'ossidazione di una verga di ferro spenta allo scoperto.

Questi fattori che influenzano la velocità di una reazione chimica sono:

Dimensione delle particelle della sostanza

È anche noto come superficie di contatto. Se le sostanze hanno una superficie di contatto ampia, cioè sono molto compatte, la reazione è più lenta rispetto a quando la superficie di contatto è piccola.

Un esempio è la reazione di Alka seltzer in pastiglia e Alka seltzer in polvere. Alka seltzer è una miscela di acido acetilsalicilico, con bicarbonato di sodio, fosfato di calcio e acido citrico.

Se le sostanze sono specie atomiche, mostrano anche una variazione nella loro reattività a causa delle dimensioni dell'atomo e del numero di elettroni al suo ultimo livello.

Per questo motivo, il sodio (Na) reagisce con l'acqua in modo violento rispetto al calcio (Ca). Allo stesso modo, il ferro (Fe) è facilmente ossidabile dall'azione del vapore acqueo presente nell'aria ambiente, rispetto al piombo (Pb) la cui reazione è molto più lenta.

Le specie ioniche hanno una reattività molto elevata (basse velocità di reazione), rispetto alle loro specie neutre. Pertanto, Mg + 2 è più reattivo di Mg.

Stato fisico delle sostanze

Lo stato di aggregazione dei reagenti influenza anche la velocità di reazione. Allo stato solido, le particelle (atomi) sono molto vicine tra loro, quindi la mobilità tra di loro è molto ridotta, essendo le collisioni molto lente.

Allo stato liquido le particelle hanno maggiore mobilità, il che rende le reazioni più veloci rispetto allo stato solido.

Allo stato gassoso, la reazione ha una velocità molto più elevata, grazie alla grande separazione tra le particelle del reagente.

Per aumentare la velocità di reazione di una sostanza, questa può essere sciolta in acqua, in modo tale che le molecole siano solubilizzate e la mobilità tra loro aumenti.

Concentrazione del reagente

La concentrazione di una sostanza si riferisce al numero di particelle (atomi, ioni o molecole) che si trovano in un dato volume.

In una reazione chimica, se ci sono molte particelle, il numero di collisioni tra loro sarà molto alto, quindi la velocità della reazione sarà alta.

Maggiore è la concentrazione dei reagenti, maggiore sarà la velocità di reazione della formazione del prodotto.

Temperatura

In un sistema composto da reagenti, tutte le particelle che lo compongono sono in movimento, vibranti, come nelle sostanze solide, o in movimento nel caso di liquidi e gas.

In entrambi i casi, si osservano rispettivamente E vibrazionale e E cinetico. Queste energie sono direttamente proporzionali alla temperatura alla quale si trova il sistema.

All'aumentare della temperatura del sistema, aumentano i movimenti molecolari delle sostanze.

Le collisioni tra di loro si fanno sempre più forti, tanto da provocare la rottura e la formazione di legami, superando l'ostacolo che è l'energia di attivazione Ea.

All'aumentare della temperatura del sistema, aumenta la reattività e la velocità di reazione è inferiore, quindi più veloce.

catalizzatori

Sono sostanze chimiche che influenzano una reazione chimica, aumentando la velocità di reazione o rallentandola. La sua caratteristica principale è che non partecipa alla reazione chimica, il che significa che al termine della reazione può essere isolato dal sistema.

Un esempio è l'idrogenazione di un composto organico insaturo con litio alluminio idruro come catalizzatore:

CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3

In un'equazione chimica, il catalizzatore è posizionato sopra la freccia che indica la direzione della reazione.

In una reazione chimica può accadere che sia il catalizzatore che i reagenti non siano nello stesso stato fisico, questo tipo di sistema è noto come "eterogeneo".

Questi sono chiamati catalizzatori di contatto. I catalizzatori "omogenei" sono quelli che hanno lo stesso stato fisico dei reagenti e sono chiamati trasporto.

Riferimenti

1. Levine, I. Fisicochimica. vol.2. McGraw-Hill 2004
2. Capparelli, Alberto Luis Fisicochimica di base. E-Book.
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016), Cinetica delle reazioni chimiche. Recupero: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Fattori che influenzano la velocità di una reazione chimica. Recuperato: thoughtco.com.