La cinetica chimica studia: 1) la velocità con cui avviene una reazione chimica e i fattori da cui dipende la velocità.

Documenti analoghi
TERMODINAMICA SCAMBI DI CALORE SCAMBIO DI VARIAZIONE DI E LAVORO ENERGIA ENERGIA DEL SISTEMA I PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

Cenni di cinetica chimica

ESERCITAZIONE SECONDO PREESAME

Cinetica chimica. Studia la velocità ed i meccanismi con cui avvengono le reazioni chimiche.

Lavoro. Calore. Sistema. Sistema e ambiente. Introduzione. Chimica Fisica II modulo. Simbolo: q Il calore è energia

Cinetica chimica. studia l influenza di variabili quali T, concentrazione dei reattivi, natura solvente, pressione...

Velocità di Reazione. H ICl I HCl

Cinetica chimica MECCANISMO <<Lo studio CINETICO fornisce invece queste informazioni>>

Trasformazioni reversibili

Titolazione Acido Debole Base Forte. La reazione che avviene nella titolazione di un acido debole HA con una base forte NaOH è:

Funzioni esponenziali e logaritmi

7. Derivate Definizione 1

Cinetica chimica. Fattori che influenzano la velocità di reazione. Espressione della velocità di reazione. Legge cinetica e le sue componenti

{ } 3 [ ] [ ] [ ] [ ] Esercizi per il precorso ( )( ) Prof. Margherita Fochi. 1.- Esercizi sui polinomi. + x. x R. ( )( ) + R. ( )( )( ) a.

CELLE GALVANICHE E TITOLAZIONI POTENZIOMETRICHE

Cognome Nome Matricola

a > 1 y = 1 x = 1 La funzione esponenziale La funzione y = a x è chiamata funzione esponenziale di x dove a è la base della funzione.

EQUILIBRI ACIDO-BASE

TERMODINAMICA I PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA DU = Q - W

Cinetica chimica. Capitolo 13

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELLA INFORMAZIONE

5. Funzioni elementari trascendenti

Fisica Tecnica Ambientale

Risolvere gli esercizi proposti e rispondere a 4 quesiti scelti all interno del questionario. sin = x

Corso di Componenti e Impianti termotecnici IL PROGETTO TERMOTECNICO PARTE SECONDA

Accoppiamenti di semielementi per la formazione di pile

F σ. max. min. max. med. min. Y max. a K min. K max F BW. max. Y min. K K max. Y a. min

Pacchetto d onda. e (a2 k 2 ikx) dk (1)

Equazioni. Definizioni e concetti generali. Incognita: Lettera (di solito X) alla quale e possibile sostituire dei valori numerici

VELOCITA di REAZIONE. Quali sono le dimensioni di una velocità di reazione?? E una definizione che ha senso NON all equilibrio!!!

La cinetica chimica studia la velocità con cui avviene una reazione chimica. dc dt. dn dt. per reazioni che avvengono a V costante

Teoria delle Collisioni. k = fattore di fattore fattore. velocità specifica. frequenza sterico energetico. Reazione chimica. Urti fra molecole (atomi)

CINETICA CHIMICA. Ogni reazione chimica però impiega un certo tempo per raggiungere le condizioni di equilibrio.

C A 10 [HA] C 0 > 100 K

LEGGI DELLA DINAMICA

La cinetica chimica. Velocità media di reazione. Velocità istantanea di reazione. v A. = Δ[A] Δt. V Δt. Δn A, Δn B, Δn L, Δn M

La cinetica chimica. Velocità media di reazione

5 2d x x >12. con a, b, c e d parametri reali. Il grafico di f (x) passa per l origine del sistema di riferimento

Cinetica chimica E lo studio della velocità delle reazioni chimiche, delle leggi di velocità e dei meccanismi di reazione.

Nome.Cognome classe 5D 21 Febbraio Verifica di matematica. (punti 1.5) x è sempre decrescente in R? (punti 1)

L equilibrio della variazione di entalpia del sistema aria+garza risulta quindi: Dalla definizione di mixing ratio :

FUNZIONE ESPONENZIALE E FUNZIONE LOGARITMICA CRESCITA DI UNA POPOLAZIONE BATTERICA DISEQUAZIONI ESPONENZIALI E LOGARITMICHE GRAFICI DEDUCIBILI

ESPONENZIALI E LOGARITMI

ELETTRONICA E STRUMENTAZIONE PER INDAGINI BIOMEDICHE M ELETTRONICA 2 M BIOFISICA APPLICATA M INFORMATICA 2

UNITA 13. GLI ESPONENZIALI

Teoria in pillole: logaritmi

Reazioni lente e reazioni veloci

Moto in due dimensioni

Verifica 10 ESPONENZIALI E LOGARITMI

CINETICA CHIMICA E CATALISI

ESPONENZIALI E LOGARITMI

OPTOELETTRONICA E FOTONICA Prova scritta del 7 luglio 2009

GESTIONE DELL ENERGIA A.A II PROVA INTERMEDIA, 11 Luglio 2007

COGNOME..NOME CLASSE.DATA

TITOLAZIONI ACIDO-BASE

16 Stadio amplificatore a transistore

FORMULE DI AGGIUDICAZIONE

Unità 3 Metodi particolari per il calcolo di reti

FISICA DELLA MATERIA CONDENSATA. Proff. P. Calvani e M. Capizzi. II prova di esonero - 24 gennaio 2012

Esistono reazioni energeticamente favorite ( H<0) che non avvengono.es. C(diamante) C(grafite)

Velocità istantanea di reazione

Anno 5. Applicazione del calcolo degli integrali definiti

La cinetica chimica. Si occupa dello studio dei meccanismi di reazione con i quali i reagenti si trasformano in prodotti (kinesis = movimento)

[ L] [ M ]... Per una generica reazione in fase gassosa aa + bb ll + mm dalla relazione già nota. con. Quando

MECCANICA TEORICA E APPLICATA RICHIAMI SULLE UNITÀ DI MISURA E ELEMENTI DI CALCOLO VETTORIALE

Cinetica Chimica. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Area di una superficie piana o gobba 1. Area di una superficie piana. f x dx 0 e quindi :

Cinetica Chimica 1. esaminare quali condizioni debbono essere soddisfatte affinché una data reazione avvenga spontaneamente 2. esaminare quali sono i

Ingegneria Elettrica Politecnico di Torino. Luca Carlone. ControlliAutomaticiI LEZIONE II

Un carrello del supermercato viene lanciato con velocità iniziale

Verifica di Fisica 04/12/2014 Argomenti trattati durante il corso:

Cinetica chimica. Le reazioni possono durare un microsecondo, un giorno o un secolo.

SOLUZIONE PROBLEMA 1. Punto 1 Osserviamo anzitutto che la funzione

Simulazione di II prova di Matematica Classe V

Integrali de niti. Il problema del calcolo di aree ci porterà alla de nizione di integrale de nito.

Cinetica chimica. Meccanismo della reazione

Compiti delle vacanze di matematica CLASSE 4BS a.s. 2014/2015

Teoria di Gamow dei decadimenti α

Strumenti Matematici per la Fisica

a con base a maggiore di 1 Dominio Codominio Crescenza/decrescenza Funz Crescente in Concavità/convessità Strettamente convessa in

Calcolare l area di una regione piana

CORSO ZERO DI MATEMATICA

APPLICAZIONI DEI CALCOLI DI EQUILIBRIO A SISTEMI COMPLESSI

Esercizio 7. Vedere Figura a fine capitolo. L acido glutammico risulta circa 1000 volte più solubile a ph = 8 che non a ph = 2

B8. Equazioni di secondo grado

Cinetica Chimica. Cinetica chimica

Metodi e Modelli Matematici di Probabilità per la Gestione Prova scritta 29/01/2009

Geometria Analitica Domande, Risposte & Esercizi

POTENZA CON ESPONENTE REALE

PROGRAMMAZIONE DI FISICA PRIMO BIENNIO CLASSI SECONDE

EQUILIBRI ACIDO-BASE. ione idronio La reazione viene spesso scritta in forma semplificata:

7 Simulazione di prova d Esame di Stato

Scheda Sei ESPONENZIALI E LOGARITMI. 0,+. Inoltre valgono le

Il moto rettilineo uniformemente accelerato è un moto che avviene su una retta con accelerazione costante. a = costante

TEST DI MATEMATICA. Funzioni in una, Funzioni in due variabili Integrali Equazioni differenziali. 1) Il valore del limite seguente. e e. e 1.

Il dominio della funzione, cioè l'insieme dei valori che si possono attribuire a x è tutto R ;

COLPO D ARIETE: MANOVRE DI CHIUSURA

Cinetica chimica. studia la velocità a cui decorrono le reazioni chimiche una velocità è la variazione di una proprietà per unità di tempo:

Cinetica chimica. 2 H 2 (g) + O 2 (g) 2 H 2 O (g)

Transcript:

Cinetic chimic L termodinmic ci permette di predire se un rezione è spontne o non è spontne oppure se è ll equilibrio. Non d informzione sui tempi di rezione. Un rezione può essere: molto veloce: combustioni, rezioni esplosive lent: ossidzione del ferro molto lent (con velocità secolri) : trsformzione dimnte grfite L cinetic chimic studi: ) l velocità con cui vviene un rezione chimic e i fttori d cui dipende l velocità. ) il meccnismo di rezione, cioè l sequenz dei pssi rettivi ttrverso i quli vviene l conversione d regenti prodotti

L velocità di rezione dipende d vri fttori: Ntur dei regenti (stto fisico) Concentrzione dei regenti Tempertur di rezione Presenz di eventuli ctlizztori Superficie di conttto (se l rezione vviene tr regenti in due fsi diverse). ll'umentre dell tempertur l velocità di rezione ument: medimente di volte ogni 0 C di tempertur

Si definisce velocità di rezione l vrizione nel tempo dell concentrzione di uno dei regenti o di uno dei prodotti, normlizzt per il suo coefficiente stechiometrico. N O 5 (g) 4NO (g)+o (g) concentrzione [NO ] [O ] Velocità istntne: v v d[a] dt Velocità medi: A + b B c C + d D Δ[A] Δt b b d[b] dt Δ[B] Δt c c d[c] dt Δ[C] Δt d d d[d] dt Δ[D] Δt tempo [N O 5 ] L velocità istntne corrisponde ll pendenz dell rett tngente ll curv nell istnte t. L velocità istntne diminuisce nel tempo.

Dipendenz dell velocità di rezione dll concentrzione Per l rezione A + b B c C + d D l equzione cinetic che mette in relzione l velocità e le concentrzioni è: v = k[a] m [B] n k = costnte cinetic, dipende dll ntur dei regenti e d T. n, m: ordine di rezione rispetto l reltivo componente (numeri interi diversi di coefficienti stechiometrici, sono determinti sperimentlmente per ciscun rezione). Al procedere dell rezione l concentrzione dei regenti diminuisce e di conseguenz diminuisce l velocità di rezione.

Meccnismo di rezione Rezione semplice (tr due molecole): vviene con un unico urto rettivo N O + NO N + NO Rezione compless: 3 Cu + + NO 3 - + 8 H + 3 Fe 3+ + NO + H O Non vviene ttrverso l collisione di 3 tomi di Fe + con due NO 3- ed 8 ioni H + ( prticelle) m ttrverso un serie di tti rettivi elementri Un rezione chimic vviene in più urti rettivi, ciscuno detto psso elementre o rezione elementre. L insieme dei pssi elementri è detto meccnismo di rezione.

rezione tr 3 molecole H + ICl I + HCl vviene in due pssi elementri tr molecole: H + ICl HI + HCl HI + ICl I + HCl H + ICl I + HCl Nell prim rezione si form un specie intermedi (HI) che viene consumt nel psso successivo

Teori delle collisioni Un rezione chimic vviene in seguito ll urto di due molecole di regenti. Dll teori cinetic dei gs, si clcol un numero di urti per unità di tempo (frequenz di collisione) dell ordine di 0 34 urti/m 3 l secondo tempertur mbiente. Se ogni urto formsse i prodotti dovremmo vere velocità di rezione dell ordine di circ 0 6-0 8 mol/litro. s, mentre le rezioni in fse gssos procedono con un velocità molto inferiore, pri circ 0-4 mol/litro. s. Gli URTI devono essere FFICACI, cioè essere crtterizzti d: opportun orientzione molecole con energi superiore un vlore minimo

Orientzione N O + NO N + NO

nergi di ttivzione ( ) L collisione tr le molecole regenti form un specie instbile, ltmente energetic, dett COMPLSSO ATTIVATO, che evolve per formre i prodotti. L energi richiest per l formzione del complesso ttivto è l nergi di ttivzione. complesso ttivto = 09 kj L rezione dirett vviene solo se l energi cinetic delle due molecole collidenti è mggiore di = 348 kj L rezione invers vviene solo se l energi cinetic delle due molecole collidenti è mggiore di Rezione esotermic

equzione di Arrhenius velocità = Z p N Z = frequenz d urto p = percentule di molecole con orientzione efficce N = frzione di molecole con energi mggiore dell energi di ttivzione v = Z p (N T e- /RT ) v = Z p e- /RT (N T ) v = A e- /RT [regenti] = k [regenti] (In ccordo con l espressione: v = k[a] m [B] n ) Distribuzione di Boltzmnn delle energie molecolri N = N T e -/RT k = A e- /RT Legge di Arrhenius A = fttore pre-esponenzile (A=Zp) rppresent l frequenz delle collisioni efficci L costnte di velocità cresce con l umentre tempertur e il diminuire dell energi di ttivzione

k A L equzione di Arrhenius in form logritmic : e RT ln k lna RT log k loga,303 RT considerimo l costnte cinetic k e k due diverse T e T e fccimo l differenz: log k loga,303 RT log k loga,303 RT log k log k k log k,303 R loga loga- T T,303 RT,303 RT Ottenimo l equzione di Arrhenius che permette di clcolre l costnte di velocità l vrire dell tempertur

CATALISI Un ctlizztore è un sostnz che ument l velocità di un dt rezione chimic, senz essere consumt o trsformt nell rezione stess. Il ctlizztore permette un diverso meccnismo di rezione i cui stdi elementri hnno tt più bss di quelli dell rezione non ctlizzt: cresce l velocità di rezione, l rezione vviene T più bss, e il processo è più economico e più selettivo. Più del 90% dei processi industrili prevedono lmeno un psso ctlizzto.

L mrmitt ctlitic bbttimento dei gs nocivi: NO, NO, N O, CO, CxHy Rezioni utilizzte per eliminre i gs di scrico inquinnti producendo gs innocui per l slute e l mbiente: Rezioni di ossidzione: CO + O CO C x H y + O b CO + c H O Rezioni di riduzione: NO O + N NO O + N NO O + N Sono rezioni termodinmicmente spontnee, m molto lente. Per renderle veloci occorre un ctlizztore che le fcci vvenire nel brevissimo tempo prim dell espulsione del gs di scrico. Ctlizztore: Pt(Pd)Rh/Al O 3

sercizio: L costnte cinetic dell rezione H (g) + I (g) è,70-4 L/(mols) 600 K e 3,50-3 L/(mols) 650 K. Clcolre l energi di ttivzione dell rezione. HI(g) Utilizzndo l equzione di Arrhenius possimo clcolre : log k k,303 R T T Sostituimo i vlori forniti: k =,70-4 L/(mols) k =3,50-3 L/(mols) T = 600 K T = 650 K log 3,5 0,7 0 3 3,303 8,3 600 650 9,,80 4 log 3,0,8 0 4,66 0 5 J /mol