Cinetica chimica

Materie:	Appunti
Categoria:	Chimica
Voto:	2 (2)
Download:	104
Data:	17.01.2001
Numero di pagine:	3
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Capitolo 9
CINETICA CHIMICA
9.1 EQUAZIONE DI REAZIONE.
Si intende per reazione chimica un processo in cui, date alcune specie chimiche, A e B, dette reagenti queste interagiscono tra loro trasformandosi in specie chimiche diverse, X e Y, dette prodotti della reazione.
Una reazione chimica viene indicata simbolicamente con un’equazione di questo tipo:

detta equazione di reazione.
Abitualmente al segno di uguale si sostituisce una freccia orientata verso i prodotti, quando si vuole sottolineare che il processo avviene, o puт avvenire, da sinistra verso destra in modo completo. Quando si vuole evidenziare che il processo avviene solo in modo parziale o puт avvenire in entrambi i versi, si adopera una doppia freccia. In questo caso la reazione viene detta reazione di equilibrio.
Scritti i reagenti ed i prodotti della reazione, occorre eseguire quello che si chiama il bilanciamento dell’equazione di reazione e cioи fare in modo che il numero ed il tipo degli atomi presenti nei reagenti sia esattamente uguale la numero ed al tipo degli atomi presenti nei prodotti.
9.2 CALORE DI REAZIONE - CALORE DI FORMAZIONE - LEGGE DI HESS.
Tutte le reazioni chimiche sono accompagnate da sviluppo o assorbimento di energia, che si manifesta generalmente come calore. Il calore svolto o assorbito nel corso di una reazione chimica prende il nome di calore di reazione. Il calore costituisce una forma di energia, ed и pertanto possibile trasformare l’energia del sistema chimico in calore e viceversa.
In una reazione fatta avvenire a pressione costante e in cui si abbia solo lavoro dovuto a variazione di volume, il calore di reazione Q и uguale alla diminuzione di una funzione di stato del sistema chimico, detta entalpia ed indicata con il simbolo H:

Poichй l’entalpia и una funzione di stato, la sua variazione in qualsiasi trasformazione и data semplicemente dalla differenza dei valori che essa assume nello stato finale e nello stato iniziale. Nel caso particolare di una reazione chimica la variazione di entalpia и data quindi dalla differenza tra l’entalpia dei prodotti e quella dei reagenti, indipendentemente dalla particolare via seguita nel far avvenire la reazione. Pertanto quando due o piщ sostanze reagiscono tra di loro, a pressione costante, per formare dei prodotti, la differenza fra l’entalpia Hp dei prodotti e quella Hr dei reagenti и uguale alla variazione di entalpia H che ha subito il sistema per effetto della reazione:
• se il contenuto termico dei prodotti и minore del contenuto termico dei reagenti (Hp0. Questa differenza viene assorbita dal sistema dall’ambiente (reazioni endotermiche).
Il valore assoluto delle entalpie delle sostanze non и noto, ma, poichй interessano solo le differenze di entalpia, si и attribuito convenzionalmente alle sostanze elementari (formate da atomi uguali) nello stato fisico stabile alla pressione di 1 atmosfera ed alla temperatura di 25°C, un’entalpia H=0.
Quanto detto ci porta come conseguenza all’affermazione della cosiddetta legge di Hess: la variazione di entalpia connessa ad una trasformazione chimica o fisica и pari alla somma algebrica delle variazioni di entalpia che si hanno nei singoli stadi in cui la reazione si puт scomporre, anche solo idealmente, indipendentemente quindi da quale sia il vero cammino seguito dalla reazione, e cioи se vi siano realmente reazioni parziali intermedie e quali esse siano.
Si definisce calore di formazione o entalpia di formazione di un composto chimico la variazione di entalpia lHf che si ha nella sintesi, anche ipotetica, di una mole di esso, a partire dagli elementi che lo costituiscono.
И perт importante definire lo stato fisico di ogni composto (solido, liquido o gassoso), perchй le entalpie di formazione, come i H di ogni reazione, sono influenzate da questi fattori.
9.3 REAZIONI SPONTANEE E REAZIONI REVERSIBILI.
Le reazioni chimiche, come tutte le trasformazioni che si hanno in natura, decorrono nella direzione in cui si ha una diminuzione di energia libera:

Pertanto saranno reazioni spontanee, le reazioni
a) esotermiche (eH